检测隐藏威胁：安全前沿的CBRN检测器

2011-08-20 15:12:25 来源:安防监控网 责任编辑: cpslili 收藏本文

　　由于大规模杀伤性武器可能导致无法估量的灾难，目前对高级检测技术的需求市场很大。化学，生化，放射性物质检测器是避免潜在威胁必备的前线防御工具。

　　2010年10月29号，在一艘从也门到美国的货机上发现两个看似没有异常的包裹，每个包裹里面都发现了装有起爆装置的塑胶炸弹。虽然没有造成伤亡，但是美国航空管理比以前更严格了。携带大规模杀伤性武器的恐怖分子宣称生化，放射性及核物质(CBRN)的攻击并不是发生在较远的战场，而极有可能出现在家门口。

　　CBRN检测可对各种危险材料发出响应。过去，手持检测器是在离子迁移谱的基础上开发的。Hotzone Solutions的Dieter Rothbacher认为，以离子迁移谱为基础的设备可为有问题的物体提供指示;不过，它无法对更多信息进行识别和分析。

　　最近几年，有很多基于傅里叶变换红外光谱的产品开发出来。“这类设备可以分析液态形式或固态形式的物体，可以让用户查探到气体物质的存储，”Rothbacher说。“同样，更多的分析设备都带有嵌入式数据库，这些数据库可以提供现场信息以便识别。”现在，这些设备上的检测技术在敏感性和可靠性方面已经有了很大改善，所以准确率也得到了改进。

　　Bio-Defense，Idaho Technology的营销经理Lou Banks称，在生化剂探测方面，聚合酶链反应技巧已经从实验设置中清楚，也在手持生化剂探测仪中得到强化。“PCR是可以检测病菌DNA数量的多分子技术，可以显著改进敏感级别。”

　　生化剂检测已经从基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)中尝到甜头。“在识别功能方面，PCR是不错的选择，不过MALDI-TOF和大量光谱的结合成为了开发重点。” IB 顾问公司的Rutger GaaSbeek，“虽然大多数应用都是用于军事目的，但是在逐步向民用发展，如医疗护理领域。”

　　对于化学剂而言，改善的传感功能可扩大检测范围和提高敏感度。“以前化学战剂功能只覆盖到30个有毒行业或化学气体，”Environics R&D方案副主席Osmo Anttalainen说，“最近，手持检测器在气体检测范围上有了增加，所以国内安全在检测范围上有了改进。”

　　放射性物质探测器通常分为两类：个人放射性探测器(PRD)和放射性同位素识别设备(RIID)。“PRD用于个人保护以及基本搜查功能，”Morpho Detection 的PM Lester Koga说，“RIID可用来识别放射性同位素，以便确定所检测物质(特殊核物质，医疗，工业或自然界的放射性物质)的威胁级别”。

　　要确定被检测的放射性物质是来自放疗病人还是特殊的核物质，准确率是首要因素。“通常，较低的能源分辨率百分比越低，同位素的读取就越准确，这样可以减少假阳性和假阴性的情况。”Koga说。

　　能源分辨率高纯度锗(HPGe)低于1%是可用的金本位物质，但是在室温下却没有可操作性，所以需要冷却。这就显示了这类探测器设备的大小，重量和电池寿命，Koga解释说。

　　新的探测物质，如镉锌碲化物(CZT)可用于更轻更便携的设备，且不会影响辐射检测的准确性。“能源分辨率小于2%的时候，CZT可以提高检测的便携性并在一个比HPGe更关注用户的数据包中与钠离子比较后正确识别放射性同位素。”Koga说。CZT的推广障碍在于它的成本比钠离子要高。

　　尽管使用的技术对于便携式应用而言有时太大或是太费时，但手持式探测器，移动式和静态检测器使用的基础传感通常是相同的。在创建更轻更持久的便携式设备方面，人们确实投入了不少。二在常用的设备中，便携式和静态探测器增加了CBRN检测的功能。主要的微分器是用户以及用户希望借这些设备达到的目的。“使用探测器的时候，CBRN专家，执法部门和第一响应者或许有着截然不同的任务和目的。而且每种情境都需要特定设备发挥最大功效，”Field Forensics CEO Craig Johnson说。

　　Rothbacher认为，用户希望达到的目的以及任务的细节具有多样性，所以手持式，移动式以及静态探测器的使用都很频繁。设备的探测范围越大，就越省钱。对于预装在设备中的软件可通过调试和故障查找来完善。在某些其他设备中，并不是在软件上做出更改。现在，第三方设备和嵌入式软件还不具有互操作性。

　　Anttalainen称，手持式设备的型号，重量和能耗会受到限制，而移动式和静态系统则较少受到这些因素的影响，所以性能更佳。使用的便利以及维护需求也是需要考虑的性能区分要素。需注意的是，移动式探测器可以静态方式使用，因此在中央命令中心控制的大型检测网络中，可将其作为卫星式检测点。如果电池电量充足，作为静态设备使用时，移动式探测器的使用时间会更长。