УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ НА РУКАХ ЧЕЛОВЕКА ИЛИ ДОКУМЕНТАХ
DEVICE FOR DETECTION OF DANGEROUS SUBSTANCES ON HANDS OF PERSON OR DOCUMENTS

Изобретение относится к области газового анализа и предназначено для обнаружения взрывчатых веществ (ВВ) на руках человека или документах. Изобретение также может использоваться для обнаружения наркотических (НВ) и отравляющих веществ (ОВ) на руках человека или документах.
Известно устройство обнаружения следов микропримесей опасных веществ на поверхности документов, содержащее устройство ввода исследуемого документа в виде герметичной камеры, защищающей документ от внешней атмосферы, побудитель расхода воздуха, обдувающего поверхность документа, нагреватель и газоанализатор - спектрометр приращения ионной подвижности (СПИП), соединенный с выходом устройства ввода обследуемого документа [1].
Недостатком устройства является недостаточная эффективность обнаружения опасных веществ, обусловленная возможностью его сильного загрязнения опасными веществами в случае их достаточно большой концентрации на документе (при работающем побудителе расхода воздуха) с соответствующей необходимостью последующей полной или частичной очистки прибора, вплоть до замены целых блоков или полного выхода прибора из строя, и необходимостью использования другого прибора для обследования рук человека.
Известно устройство для обнаружения следов ВВ на руках человека или документах, содержащее подложку, побудитель расхода воздуха, формирователь воздушного потока над подложкой, нагреватель и анализатор паров ВВ в виде СПИП [2].
Недостатком устройства является низкая эффективность обнаружения ВВ, обусловленная значительным разбавлением воздуха в районе подложки при работе побудителя расхода воздуха с соответствующим снижением концентрации паров ВВ в потоке воздуха, поступающего на вход анализатора паров ВВ, и сильной турбулентностью этого потока, ухудшающей эффективность работы СПИП.
Задачей изобретения является повышение эффективности обнаружения опасных веществ на руках человека или документах.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для обнаружения опасных веществ на руках человека или документах, содержащем подложку, формирователь воздушного потока над подложкой, нагреватель и один или несколько анализаторов паров опасных веществ в виде СПИП, нагреватель выполнен в виде одной или нескольких галогеновых ламп, расположенных снизу под подложкой, выполненной из тонкого листа металла толщиной 0.0002…0.001 характерного размера объекта исследования, при этом нижняя поверхность подложки снабжена покрытием с переменным коэффициентом поглощения лучистой энергии, возрастающим от центральной части подложки к ее краям. При этом подложка закреплена по периметру с возможностью ее быстрой замены и снабжена механизмом перемещения; на или над подложкой установлен один или несколько датчиков температуры, соединенных линией управления с устройствами включения-выключения галогеновых ламп.
Проведенный анализ заявленного решения показал, что значительное повышение эффективности обнаружения опасных веществ на руках человека или документах обеспечивают за счет выполнения нагревателя в виде одной или нескольких галогеновых ламп, расположенных снизу под подложкой, выполненной из тонкого листа металла толщиной 0.0002…0.001 характерного размера объекта исследования, и снабжения нижней поверхности подложки покрытием с переменным коэффициентом поглощения лучистой энергии, возрастающим от центральной части подложки к ее краям. Закрепление подложки по периметру исключает возможность затенения ее нижней поверхности от лучей галогеновых ламп; возможность быстрой замены подложки необходима для быстрого восстановления работоспособности устройства в случае высокого уровня загрязнения верхней поверхности подложки опасными веществами; наличие механизма перемещения подложки обеспечивает удобство размещения на ней объекта исследования; за счет датчиков температуры, соединенных линией управления с устройствами включения-выключения галогеновых ламп, обеспечивают оптимальные условия нагрева подложки в зависимости от типа объекта исследования и температуры окружающего пространства.
На чертеже приведена схема устройства для обнаружения опасных веществ на руках человека или документах с одним анализатором паров опасных веществ, например, ВВ и одной галогеновой лампой.
Устройство содержит подложку 1, как правило, из легированной стали толщиной 0.08…0.15 мм с размерами в плане, превосходящими максимальные размеры руки и обследуемого документа (не показаны), в качестве которого наиболее часто будет использоваться удостоверение личности, например паспорт. Такая толщина подложки 1 обеспечивает ее быстрый прогрев до температуры 50…150°С, включая и верхнюю поверхность, с помощью установленной снизу галогеновой лампы 2 и быстрое охлаждение после выключения этой лампы 2. Формирователь воздушного потока 3 обеспечивает направленное движение восходящего вверх от нагретой подложки 1 потока воздуха с парами опасных веществ к воздухозаборному отверстию анализатора паров 4.
Нанесенное на нижнюю поверхность подложки 1 покрытие (не показано) с переменным коэффициентом поглощения лучистой энергии, возрастающим от центральной части подложки к ее краям, обеспечивает переменную температуру нагрева этой подложки 1 с возрастанием ее значений от центра к периметру. Это позволяет компенсировать удаленность этих периметральных участков от центральной части формирователя воздушного потока 3 и обеспечить тем самым примерно равную вероятность обнаружения опасных веществ по всей площади подложки 1. Подложка 1 закреплена с возможностью ее быстрой замены по периметру, что исключает возможность затенения ее нижней поверхности от лучей галогеновой лампы 2 и обеспечивает возможность быстрой замены в случае сильного загрязнения верхней поверхности опасными веществами.
Механизм перемещения 5 (ручного или электромеханического типа) подложки 1, например, в горизонтальной плоскости обеспечивает удобство размещения на ней объекта исследования с последующим перемещением подложки 1 с оставленными следами под неподвижную часть устройства, включающую галогеновую лампу 2, формирователь воздушного потока 3 и анализатор паров 4. Датчики температуры 6, например, в виде бесконтактных пирометров, соединенных линией управления (не показана) с устройствами включения-выключения галогеновых ламп 2 (на фиг.1 показана одна лампа 2), обеспечивают возможность контроля и регулировки температуры верхней поверхности подложки 1 и тем самым - оптимальные условия нагрева подложки 1 в зависимости от типа объекта исследования и температуры окружающего пространства.
При эксплуатации устройства с помощью механизма перемещения 5 подложка 1 выдвигается из неподвижной части устройства. Рука или документ прикладываются к верхней поверхности подложки 1 и удерживаются в таком положении несколько секунд. После чего объект исследования удаляется, и подложка 1 возвращается в исходное положение в неподвижную часть устройства. Включается галогеновая лампа 2, осуществляющая нагрев в течение нескольких секунд подложки 1 до рабочей температуры 50…150°С, которая контролируется и регулируется с помощью датчиков температуры 6, соединенных линией управления с устройством включения-выключения галогеновой лампы 2. Одновременно включается анализатор паров 4, к которому пары опасных веществ будут поступать с восходящим потоком воздуха через воронкообразный формирователь воздушного потока 3. Появление сигнала тревоги будет означать наличие на исследуемом объекте опасного вещества. Представляется целесообразным одновременное использование анализаторов паров ВВ, НВ и ОВ.
Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает значительное повышение эффективности обнаружения опасных веществ на руках человека или документах.
Источники информации
1. Патент РФ №2288459, МПК: G01N 13/00, 2005.
2. Заявка РФ на изобретение №2006115631, МПК: G01N 1/02, G01N 1/00, 2006.