Том 23, номер 10, статья № 8

Карапузиков А.И., Набиев Ш.Ш., Надеждинский А.И., Пономарев Ю.Н. Лазерные методы обнаружения паров взрывчатых веществ в открытой атмосфере: аналитические возможности для противодействия террористической угрозе. // Оптика атмосферы и океана. 2010. Т. 23. № 10. С. 894-904.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Рассмотрены аналитические возможности методов регистрации паров взрывчатых веществ (ВВ) в атмосфере на основе диодной лазерной, лазерной оптико-акустической и лазерной спектроскопии комбинационного рассеяния. Эти методы на сегодняшний день обладают наиболее высокими чувствительностью и информативностью среди лазерно-оптических методов регистрации следовых количеств веществ в атмосфере в паровой фазе. Особое внимание уделено возможности создания комплексной системы обнаружения и идентификации ВВ в открытой атмосфере на телеуправляемой платформе, включающей в себя лазерные газоанализаторы различного типа.

Ключевые слова:

лазер, спектроскопия, взрывчатые вещества, атмосфера

Список литературы:

1. Федеральный закон Российской Федерации от 6 марта 2006 г. № 35-ФЗ "О противодействии терроризму" // URL: http://nak.fsb.ru/nac/documents/ord_law.html
2. Указ Президента РФ от 15 февраля 2006 г. № 116 "О мерах по противодействию терроризму" (с изменениями от 2 августа 2006 г.) // URL: http://www.ng.ru/politics/2006-03-03/1_antiterror.html
3. Existing and potential standoff explosives detection techniques. Committee of the Review Existing and Potential Standoff Explosives Detection Techniques. Washington DC: The National Academies Press. 2004. 148 p. (URL: http://www.nap.edu)
4. Counterterrorist detection techniques of explosives / Ed. J. Yinon. N.Y.: Elsevier, 2007. 454 p.
5. Минин И.В., Минин О.В. Методы радиовидения в системах борьбы с терроризмом. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. 192 с.
6. Ковалев А.В. Поисковые технические средства на основе методов интроскопии // Спец. техн. 1999. № 6. С. 13-21.
7. Trace Chemical Sensing of Explosives / Ed. R. Woodfin. N.Y.: Wiley-Interscience, 2007. 367 p.
8. Aspects of Explosives Detection / Ed. M. Marshall. N.Y.; L.: Elsevier Science, 2008. 302 p.
9. Gruznov V.M., Baldin M.N., Filonenko V.G. High-speed Gas Analysis for Explosives Detection // NATO Science series. II. Mathematics, Physics and Chemistry. 2004. V. 167, N 1. P. 87-99.
10. Moore D.S. Instrumentation for trace detection of high explosives // Rev. Sci. Instr. 2004. V. 75, N 8. Р. 2499-2512.
11. Moore D.S. Recent Advances in Trace Explosives Detection Instrumentation // Sense Imaging. 2007. N 8. Р. 9-38.
12. Munson C.A., Gottfried J.L., De Lucia F.C., McNesby K.L., Miziolek A.W. Laser-Based Detection Methods for Explosives // Army Research Lab Aberdeen Proving Ground MD Weapons and Materials Research Directorate. ReP. N ADA474060. 2007. 76 p.
13. Patel C.K.N. Laser photoacoustic spectroscopy helps fight terrorism: High sensitivity detection of chemical Warfare Agent and explosives // Proc. 14th Int. Conf. on Photoacoustic and Photothermal Phenomena (January 6-9, 2007, Cairo, Egypt). 2007. 18 p.
14. Григорьев Г.Ю., Карапузиков А.И., Набиев Ш.Ш., Надеждинский А.И., Пономарев Ю.Н., Понуровский Я.Я., Юдин А.М. Комплексная лазерно-оптическая система обнаружения и идентификации ВВ в открытой атмосфере // Вопросы оборонной техники. Cер. 16. Технические средства противодействия терроризму. 2009. Вып. 1-2. С. 86-96.
15. Steinfeld J.I., Wormhoudt J. Explosives detection: A challenge for physical chemistry // Ann. Rev. Phys. Chem. 1998. V. 49. P. 203-232.
16. Curl R.F., Capasso F., Gmachl C., Kosterev A.A., McManus B., Lewicki R., Pusharsky M., Wysocki G., Tittel F.K. Quantum cascade lasers in chemical physics // Chem. Phys. Lett. 2010. V. 487, N 1. Р. 1-18.
17. Nadezhdinskii A.I., Ponurovskii Ya.Ya., Stavrovskii D.B. Non-contact detection of explosives by means of a tunable diode laser spectroscopy // Appl. Phys. B. 2008. V. 90, N 2. P. 361-364.
18. Карапузиков А.И., Шерстов И.В., Агеев Б.Г., Капитанов В.А., Пономарев Ю.Н. Лазерные сенсоры-газоанализаторы на основе интеллек-туальных волноводных СО2-лазеров и резонансных оптико-акустических детекторов и их приложения // Оптика атмосф. и океана. 2007. Т. 20, № 5. С. 453-458.
19. Phelan J.M., Webb S.W. Environmental Fate and Transport of Chemical Signatures from Buried Landmines - Screening Model Formulation and Ini-tial Simulations // Sandia National Lab. Albuquerque, NM (USА). ReP. N SAND97-1426. 1997. 48 p.
20. Jenkins T.F., Leggett D.C., Ranney T.A. Vapor Signatures from Military Explosives. Part 1. Vapor Transport from Buried Military-Grade TNT. Special Report 99-21.U.S. Army Corps of Engineers: Gold Regions Research and Engineering Laboratory, Hanover, NH, 1999.
21. Nakamoto K. Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds. Part A&B. N.Y.: Wiley-Interscience, 2008. 1000 p.
22. Pristera F., Halik M., Castelli A., Fredericks W. Analysis of Explosives Using Infrared Spectroscopy // Anal. Chem. 1960. V. 32, N 4. Р. 495-508.
23. Janni J., Gilbert B.D., Field R.W., Steinfeld J.I. Infrared absorption of explosive molecule vapors // Spectrochim. Acta. A. 1997. V. 53. Р. 375-1381.
24. Beal R.W., Brill T.B. Vibrational Behavior of the NO2 Group in Energetic Compounds // Appl. Spectrosc. 2005. V. 59, N 10. P. 1194-1202.
25. McNesby K.L., Wolfe J.E., Morris J.B., Pesce-Rodriguez R.A. Fourier transform Raman spectroscopy of some energetic materials and propellant formulations // J. Raman Spectrosc. 1993. V. 25, N 1. P. 75-87.
26. Nagli L., Gaft M. Raman scattering spectroscopy for explosives identification // Proc. SPIE. 2007. V. 6552. P. 65520Z.
27. Comanescu G., Manka C.K., Grun J., Nikitin S., Zabetakis D. Identification of Explosives with Two-Dimensional Ultraviolet Resonance Raman Spectroscopy // Appl. Spectrosc. 2008. V. 62, N 8. Р. 833-839.
28. Baker G.A., Moore D.S. Progress in plasmonic engineering of surface-enhanced Raman-scattering substrates toward ultra-trace analysis // Anal. Bioanal. Chem. 2005. V. 382, N 8. P. 1751-1770.
29. Karapuzikov А.I., Ponomarev Yu.N. Laser photo-acoustic sensors - gas analyzers based on waveguide CO2 lasers and their applications to antiterroris-tic actions: Abstract // IV Int. Workshop "High Energy Materials: Demilitarization, Antiterrorism and Civil Applications" (HEMs-2008. Beloku-rikha, Altai region, Russia, September 2008. P. 142-144.
30. Chernin S.M. Multipass matrix systems for diode laser spectroscopy // Infrared Phys. & Technol. 1996. V. 37, N 1. P. 87-93.
31. Березин А.Г., Чернин С.М., Ставровский Д.Б. Устойчивость многопроходных кювет с различными оптическими схемами: Тез. докл. // XXIV съезд по спектроскопии. Москва-Троицк, февраль-март, 2010. Т. 1. Троицк: Тровант, 2010. С. 21-22.
32. Sylvia J.M., Janni J.A., Klein J.D., Spencer K.M. Surface-Enhanced Raman Detection of 2,4-Dinitrotoluene Impurity Vapor as a Marker To Locate Landmines // Analyt. Chem. 2000. V. 72, N 23. P. 5834-5840.
33. Jerez-Rozo J.I., del Rocio Balaguera M., Cabanzo A., de la Cruz Montoya E., Hernandez-Rivera S.P. Enhanced Raman scattering of nitro-explosives on nanoparticles substrates: Au-Ag alloy, tin oxide, and scandium oxide // Proc. SPIE. 2006. V. 6201, N 1. P. 62012G-1-62012G-8.
34. Gaft M., Nagli L. UV gated Raman spectroscopy for standoff detection of explosives // Opt. Mater. 2008. V. 30, N 11. P. 1739-1746.
35. Moore D.S., Scharff R.J. Portable Raman explosives detection // Anal. and Bioanal. Chem. 2009. V. 393, N 6-7. Р. 1618-2642.
36. Carter J.C., Angel S.M., Snyder M.L., Scaffidi J., Whipple R.E., Reynolds J.G. Standoff Detection of High Explosive Materials at 50 Meters in Ambi-ent Light Conditions Using a Small Raman Instrument // Appl. Spectrosc. 2005. V. 59, N 6. Р. 65-71.
37. Маслов О.А. Мобильные роботы для обнаружения и уничтожения взрывных устройств // Спец. техн. 2005. № 2.
38. Witteman W.J. The CO2 Laser. Springer Series in Optical Sciences. V. 54. Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 1987. 309 p.
39. Геловани В.А., Скороходов А.П., Швейкин В.И. Высокомощные диодные лазеры нового типа. М.: URSS, 2005. 152 с.
40. High Sensitivity Trace Gas Monitoring Using Semiconductor Diode Lasers // Optical Sensors and Microsystems / Eds. S. Martellucci, A.N. Chester, A.G. Mignani. N.Y.: Springer US, 2000. P. 193-203.
41. Kosterev A., Wysocki G., Bakhirkin Y., So S., Lewicki R., Fraser M., Tittel F.K., Curl R.F. Application of quantum cascade lasers to trace gas analysis // Appl. Phys. B. 2008. V. 90, N 2. Р. 165-176.
42. Bai Y., Darvish S.R., Slivken S., Zhang W., Evans A., Nguyen J., Razeghi M. Room temperature continuous wave operation of quantum cascade la-sers with watt-level optical power // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92, N 19. P. 191110-1-191110-3.
43. Corrigan P., Lwin M., Huntley R., Chhabra A., Moshary F., Gross B.M. Portable open-path chemical sensor using a quantum cascade laser // Proc. SPIE. 2009. V. 7312. Р. 73120P-1-73120P-8.
44. Kieleck C., Eichhorn M., Hirth A., Faye D., Lallier E. High-efficiency 20-50 kHz mid-infrared orientation-patterned GaAs optical parametric os-cillator pumped by a 2 micron holmium laser // Opt. Lett. 2009. V. 34, N 3. P. 262-264.
45. Elliott D.L. Ultraviolet Laser Technology and Applications. N.Y.: Academic Press, 1995. 350 p.
46. Adamson B.D., Sader J.E., Bieske E.J. Photoacoustic detection of gases using microcantilevers // J. Appl. Phys. 2009. V. 106, N 11. P. 114510-1-114510-4.
47. Holthoff E.L., Pellegrino P.M. Development of a MEMS-scale photoacoustic chemical sensor for trace vapor detection // Proc. SPIE. 2009. V. 7304. P. 73040K-1-73040K-8.
48. Marhic M.E. Fiber Optical Parametric Amplifiers, Oscillators and Related Devices. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2007. 376 p.
49. Tittel F.K., Wysocki G., Kosterev A.A., Bakhirkin Y. Semiconductor laser based trace gas sensor technology: recent advances and applications // Mid-Infrared Coherent Sources and Applications / Eds. M. Ebrahim-Zadeh, I.T. Sorokina. Berlin: Springer, 2007. Р. 467-493.
50. Bartlome R., Baer M., Sigrist M.W. High-temperature multipass cell for infrared spectroscopy of heated gases and vapors // Rev. Sci. Instrum. 2007. V. 78, N 1. Р. 013110-1-013110-6.

Вернуться