4.7.1 CBRN探测技术背景
CBRN感知器能对各种有害物质做出及时的反应。传统的手持设备都是基于离子迁移率光谱测定技术,这种技术目前仍在使用,但是只能探测到可疑物质的存在,而无法确定是什么物质,更无法通过分析获得更多信息[6]。
近年来,CBRN感知器越来越多地开始采用傅里叶变化红外光谱分析技术。采用该类技术的探测仪器除了能对液态和固态物质进行分析,还能提供一些客观存在的气态物质的相关信息。不仅如此,越来越多的仪器本身内建数据库,可通过分析,及时为用户提供可靠的现场信息。
在生物制剂探测方面,聚合酶链式反应(PCR)技术已经成熟,作为一项分子探测技术,能探测到病原体DNA的数量,从而提高探测灵敏度。基质辅助激光解析——飞行时间质谱(MALDI-TOF)技术的发展推动了生物制剂探测的进步,虽然PCR仍然是首选技术,但业内仍在努力开发MALDI-TOF技术,而引入化学制剂增强探测能力,主要是为了获得更多的检测范围和更高的灵敏度。
放射性探测器通常分为两类,人体辐射探测器(PDR)和放射性同位素识别装置(RIID)。PDR通常用于个人防护和基础研究;而RIID则用于识别放射性同位素,从而确定受测物的危险等级,如特殊的核物质、医疗核物质、工业核材料或自然界产生的放射性物质等。若需要测定辐射源,探测精度则将非常重要。一般来说,能量分辨率的百分比越低,说明放射性同位素探测的度数越精确,产生的误判也越少。
4.7.2 探测终端设备
与便携式设备相比,固定设备往往显得过于笨重,且功耗相对较大。事实上,无论是手持式、移动式还是固定式探测设备,所采用的感知技术都是一致的,但由于探测仪器使用者的目的不同,因此其要求也各不相同。为了在各种情况下达到最佳使用效果,需要采用特定的设备。
4.7.3 探测网络
一个探测终端,无论是手持式、移动式还是固定式,都只能作为一个CBRN进行探测、分析及识别网络中的一个单元,终端所获取的数据既可作为独立分析使用,也可为探测网络所共享,对危险物质做出正确判断和识别。当进入可能存在CBRN的建筑物时,手持式检测仪是很有用的,因为它能发出告警,并确定可疑物的位置,可进一步分析可疑物。
4.7.4 数据传输
将测得的数据传输到中央数据库有两种方式:第一种是对于如放射线之类的无形危险,手持式辐射探测器的内置空间即可存储其频谱记录,这样做的目的是在放射源检测后,通过将频谱记录发送给更强大的设备或相关研究部门,进行非现场的进一步分析,除了将数据存储在仪器内部,也可通过有线或无线的方式将探测数据发送到中央数据库,使之与安防系统相连。第二种是针对有形物质,如化学、生物制剂或气体的威胁,除了要探测到这些威胁外,现场人员还要收集样本以进行进一步测试和实验室分析。现在,移动实验室技术得到了越来越多的应用,使样本可以在采样后及时得到分析,尽快得到结果。
4.7.5 门式辐射探测装置(www.xing528.com)
辐射探测器是为海关和边境防卫局等提供的一种被动的、非侵入式的检测设备,可以在屏幕上显示卡车或其他交通工具中藏匿的核材料或放射性材料。这类装置能够检测来自医学和工业界常用的核装置、特殊核材料、自然来源以及各类同位素等产生的各类辐射。作为国家的主要执法机构,CBP必须在确保防止恐怖分子和恐怖武器(包括大规模杀伤性武器)进入这个国家的同时,能促进合法的进出口贸易。“9·11事件”表明,在当今形势下,国土安全的首要任务是防止恐怖袭击的发生,而核材料和放射性材料具有大规模杀伤能力,受到了国土安全部门的重点关注。部署辐射探测器是CBP防止核材料和放射性材料进入美国国境内的多层防护网的重要组成部分。
CBP将辐射探测装置部署在海港、陆地边境口岸的入境口岸、铁路口岸、国际机场、国际邮件和快递托运设施,做到100%筛选所有入境货物、人员以及各类交通工具中所含有的放射性物质。图4.24为部署在高速公路收费系统中的门式探测装置。辐射探测装置不会产生图像,但当含有放射源的物件经过该装置时,该装置能够捕捉到放射性射线,并发出警报信息。该装置类似于一个无线电接收器,能接收并指示其所处场的辐射强度。该系统是一个被动式装置,本身并不发出任何辐射,因此其对操作人员、通过该设备的各类人员,包括儿童和孕妇都是安全的。
图4.24 门式辐射探测装置
4.7.6 移动式辐射探测装置
移动式辐射探测器是安装于卡车上并用于探测货物集装箱中核材料的一种检测装置,适合用于港口、铁路、机场和整车货物的检测。该装置旨在检测航运集装箱中的货物,可以在固定模式下运行,让货物通过移动式辐射探测器;也可以在移动模式下运行,驾驶移动式辐射探测器通过航运集装箱。其主要功能是在出入境口岸发现并阻止非法的放射性材料通过。
如图4.25所示,移动式辐射探测器由卡车以及安装在卡车底盘上的两个检测板组成。该系统是完全被动式的,其本身不排放任何辐射,检测面板包含伽马射线和中子射线,可以检测核武器装置中的钚、高浓缩铀和医学或工业用同位素,而且该系统可以无缝检测探测器所覆盖的区域。
图4.25 移动式辐射探测装置
4.7.7 爆炸物探测系统
通过与产业界合作,美国运输安全管理局(U.S.Transportation Security Administration,TSA)部署了最新的装置来检测在各种交通环境中的武器和炸药。这些装置包括:门式爆炸物探测装置(图4.26);爆炸物痕量检测文档扫描仪(能“嗅”出乘客文件表面的炸药痕迹,如登机牌和驾驶执照表面的炸药痕迹);爆炸物检测系统(EDS/EDT)。该系统可以迅速判断一个包裹是否含有潜在威胁。
图4.26 门式爆炸物探测装置
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