Прибор для мобильного обнаружения и идентификации взрывчатых и наркотических веществ



Прибор для мобильного обнаружения и идентификации взрывчатых и наркотических веществ
Прибор для мобильного обнаружения и идентификации взрывчатых и наркотических веществ

Владельцы патента RU 2779411:

Общество с ограниченной ответственностью «Мегавольт» (RU)

Использование: для мобильного обнаружения и идентификации взрывчатых и наркотических веществ в окружающей атмосфере. Сущность изобретения заключается в том, что прибор для мобильного обнаружения и идентификации взрывчатых и наркотических веществ в окружающей атмосфере состоит из рабочего объёма, люминесцирующего сенсорного элемента, оптического светофильтра, блока управления, к которому подключены воздушный насос, источник возбуждающего люминесценцию света, блок управления и индикации, блок звукового излучателя, при этом дополнительно введены видеокамера, блок обработки сигналов с видеокамеры, блок температурной регуляции, причем люминесцирующий сенсорный элемент разделён на несколько секторов, содержащих разные люминесцентные сенсорные материалы, сенсорный элемент и источник возбуждающего люминесценцию света расположены в рабочем объёме, выход блока температурной регуляции подключен к входу рабочего объёма, выход видеокамеры соединен с входом блока обработки сигналов с видеокамеры, выход которого подключен к блоку управления, к которому подключены вход управления блока обработки сигналов с видеокамеры и вход блока температурной регуляции. Технический результат: обеспечение возможности достоверной идентификации веществ. 2 ил.

 

Изобретение относится к области сканирующих устройств и методов, более конкретно к системам обнаружения и идентификации следовых количеств взрывчатых, наркотических или других контрабандных веществ в газовой фазе.

МПК G01N 21/64

Известны следующие устройства для обнаружения взрывчатых и наркотических веществ, которые выбраны как аналоги:

RU2643926C2

Изобретение относится к области обнаружения микроконцентраций веществ в газовой среде, в частности к детектированию молекул взрывчатых веществ (нитросоединений) в воздухе. Способ характеризуется тем, что осуществляют сорбцию молекул ВВ исследуемого образца воздуха на вспомогательном элементе, десорбцию и термическое разложение молекул ВВ в газовой фазе при температуре 250-450°С, подают поток воздуха с продуктами термического разложения молекул ВВ в детекторную зону, далее путем взаимодействия с химическим реагентом вызывают и регистрируют величину максимальной интенсивности хемилюминесценции, по ней определяют содержание продуктов термического разложения молекул ВВ в образце, определяют аналитический сигнал (U1) и по результатам сравнения с пороговым аналитическим сигналом (U2) судят о содержании ВВ в исследуемом образце воздуха.

RU2659712C1

Изобретение относится к области безопасности и газоанализаторов, а именно к способам обнаружения взрывчатых и/или наркотических веществ в воздухе. В основе изобретения лежит анализ ЭКоГ сигналов, снятых имплантированными в мозг крысы электродами. На первом этапе происходит обучение используемых многослойных нейронных сетей. Это обеспечивается подачей определенного запаха, снятием сигнала ЭКоГ, соответствующим преобразованием сигнала и записью его. Результатом обучения является получение массива векторов, состоящих из запаха и соответствующих ему элементов сигнала ЭКоГ. Непосредственно в процессе измерения, снимаемые электродами сигналы ЭКоГ сравниваются с применением систем обучения и нейронных сетей с ранее полученным массивом векторов и определяется диагностируемый запах. Изобретение обеспечивает повышение точности при исключении необходимости стимуляции мозга крысы в процессе обучения.

RU123527U1

Лидарная система для дистанционного обнаружения паров взрывчатых веществ в атмосфере. Содержит источник возбуждающего излучения (лазерную систему ) для возбуждающего люминесценцию света в воздушном пространстве, приемную оптическую систему, направляющую возбужденную световую волну в монохроматор, фоточувствительный элемент (фотоэлектронный умножитель), к которому подключена система обработки данных. Данный прибор позволяет выделить сигналы флуоресценции NO-фрагментов взрывчатых веществ, хотя и отличается тем, что монохроматор снабжен дополнительным каналом, позволяющим выделить сигналы антистоксового комбинационного рассеяния атмосферного азота и кислорода.

Известен прибор для мобильного обнаружения взрывчатых и наркотических веществ, который выбран в качестве прототипа заявляемого изобретения.

RU159783U1

Прибор для мобильного обнаружения взрывчатых и наркотических веществ (Фиг.1) в окружающей атмосфере, состоящий из рабочего объема (на Фиг.1 не показан, как несущественный элемент), воздушного насоса 1, люминесцирующего сенсорного элемента 2, источника возбуждающего люминесценцию света 3, оптического светофильтра 4, фоточувствительного элемента 5, к которому подключен преобразователь токового сигнала фотоэлемента в сигнал напряжения 6, и блока управления 9 с элементами индикации и визуального и звукового оповещения, в котором люминесцирующий сенсорный элемент выполнен съемным и расположен перпендикулярно рабочему объему, введены регулируемый усилитель 7 и аналого-цифровой преобразователь 8, при этом выход преобразователя тока фотоэлемента в электрический сигнал 6 подключен к входу регулируемого усилителя 7, выход усилителя 7 соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 8, выходы которого подключены к блоку управления 9, выполненного на основе микроконтроллера, к которому подключены вход управления регулируемого усилителя 7, источник возбуждающего люминесценцию света 3, звуковой излучатель 10, блок управления и индикации 11, вход управления воздушным насосом 1.

Воздушный насос 1 при работе прибора обеспечивает постоянство объема прокачиваемого воздуха через рабочий объем, в котором находится сенсорный элемент 2. При этом происходит возбуждение флуоресценции сенсора под действием излучения источника возбуждающего люминесценцию света 3. Ток фоточувствительного элемента 5, пропорциональный интенсивности света, преобразуется преобразователем ток-напряжение 6 в сигнал напряжения. Регулируемый усилитель 7 применяется для дальнейшего усиления сигнала. Для выбора коэффициента усиления производится калибровка, предшествующая процессу обнаружения. Функционирование прибора осуществляется под управлением блока управления 9. Включение и выключение прибора, выбор режима работы, задание числовых констант, индикация и считывание информации производится посредством блока управления 9. Вся информация о времени проведения измерений, результатах, и их статуса (тестовые, поисковые, боевые и пр.) показывается на блоке управления и индикации 11. Звуковой излучатель 10 является звуковым сигнализатором обнаружения ВВ и служит дополнительным индикатором этого события.

Недостатками данного устройства, препятствующими его применению для анализа паров целевых (взрывчатых, наркотических и прочих контрабандных) веществ являются:

1. Для устройства известен сенсорный элемент для фотолюминесцентного или оптического детектора паров RU148668U1. Регистрирующая система прибора рассчитана на работу с сенсорным элементом, несущим один сенсорный материал. Из-за невозможности использовать несколько сенсорных материалов на сенсорном элементе устройство не способно идентифицировать анализируемые пары вещества и может быть подвержено ложным срабатываниям на не являющиеся целевыми вещества.

2. В ходе движения паров до рабочего объёма и внутри рабочего объёма устройства происходит изменение концентрации целевых веществ за счёт адсорбции молекул целевых веществ на поверхностях рабочего объёма.

Указанные недостатки устранены следующим образом.

1. Вместо одного сенсорного материала на одном сенсорном элементе используются несколько сенсорных материалов, нанесенных на разные участки сенсорного элемента.

2. Для одновременного считывания люминесцентных сигналов с нескольких сенсорных материалов вместо фотоэлемента и тракта обработки сигнала с фотоэлемента применены видеокамера и блок обработки сигналов с видеокамеры.

3. Введены блок температурной регуляции и рабочий объем с минимальной площадью внутренней поверхности и внутренним объемом.

Техническая задача изобретения: создание мобильного прибора для непрерывного обнаружения и идентификации паров взрывчатых, наркотических и других контрабандных веществ, не искажающего концентрации паров анализируемых газов при измерении, с применением несущих ряд люминесцентных материалов сенсорных элементов.

Для решения указанной технической задачи предложено устройство, состоящее из рабочего объёма, воздушного насоса, несущего люминесцентные сенсорные материалы сенсорного элемента, источника возбуждающего люминесценцию сенсорного элемента света, оптического светофильтра, видеокамеры, блока обработки сигналов с видеокамеры, блока управления, блок управления и индикации, блока звукового излучателя, блока температурной регуляции, которое выполнено таким образом, что рабочий объём связана с воздушным насосом, приводящим расположенный в рабочем объёме сенсорный элемент в контакт с парами целевых веществ в анализируемой газовой смеси, при этом люминесцентный сигнал сенсорного элемента возбуждается источником света и регистрируется видеокамерой, при этом сенсорный элемент, источник возбуждающего люминесценцию света находятся внутри рабочего объёма, при этом сенсорный элемент разделён на несколько секторов, содержащих разные люминесцентные сенсорные материалы, при этом уменьшены внутренний объём и площадь поверхности рабочего объёма, при этом блок температурной регуляции изменяет и поддерживает температуру внутри рабочего объёма.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения от решения, принятого за прототип, являются следующие: устройство вместо фотоэлемента содержит видеокамеру для считывания люминесцентных сигналов сенсорного элемента, блок обработки сигналов с видеокамеры, блок температурной регуляции, при этом регистрация люминесцентных сигналов производится для всех сенсорных материалов на сенсорном элементе одновременно, при этом блок температурной регуляции поддерживает требуемую температуру внутри рабочего объема.

Наличие данных отличительных признаков в совокупности с известными из прототипа даёт следующий технический результат:

1. В устройстве появляется возможность использования нескольких сенсорных материалов, нанесенных на различные участки поверхности сенсорного элемента, и измерения их люминесцентного ответа на действие контактирующих с ними паров целевых веществ. Открывается возможность идентификации детектируемых веществ и обнаружения ошибок I и II рода по специфике люминесцентного ответа каждого из сенсорных материалов.

2. Уменьшение искажения люминесцентных сигналов за счёт сокращения разбавления концентрации анализируемых паров вещества и сокращения потерь паров анализируемого вещества от адсорбции на внутренних поверхностях устройства.

Предлагаемое техническое решение может найти применение в качестве мобильного устройства для детектирования и идентификации взрывчатых, наркотических и иных контрабандных веществ или в качестве одного из блоков комплекса обнаружения угроз на контрольно-пропускных пунктах. Подбором люминесцентных сенсорных материалов возможно контролировать селективность сенсорного элемента, и таким образом возможно применение в деятельности, связанной с обнаружением и идентификацией веществ в газовой фазе люминесцентным методом в целом.

Предлагаемое техническое решение поясняется схемой устройства на Фиг. 2. Рабочий объем 13 содержит входное и выходное отверстия для прокачки воздуха через него. Прокачка воздуха через устройство осуществляется с помощью воздушного насоса 1. Воздух проходит через рабочий объем 13, содержащий сенсорный элемент 2 и источник возбуждающего люминесценцию света 3. Объём и площадь внутренней поверхности рабочего объёма минимизированы чтобы уменьшить влияние разбавления паров анализируемых газов содержащимся внутри воздухом и адсорбции молекул на внутренних поверхностях. Температура рабочего объёма 13 контролируется блоком температурной регуляции 12. Регистрируемый видеокамерой 14 люминесцентный сигнал оцифровывается на блоке обработки сигналов с видеокамеры 15 и передаётся на блок управления 9. Оптический светофильтр 4 препятствует регистрации возбуждающего люминесценцию света. Оператор управляет устройством и получает обратную связь через звуковой излучатель 10 и блок управления и индикации 11. С блока управления 9 происходит контроль работы блока температурной регуляции 12, воздушного насоса 1, возбуждающего люминесценцию источника света 3, блока обработки сигналов с видеокамеры 15, блока звукового излучателя 10 и блока управления и индикации 11. На блоке управления 9 формируются данные о интенсивности люминесценции сенсорных материалов на сенсорном элементе.

Устройство работает следующим образом. При измерении воздушный насос 1 приводит молекулы анализируемых паров веществ в контакт с сенсорными материалами на сенсорном элементе 2 путём втягивания анализируемой газовой смеси в рабочий объём 13. Воздушный насос 1 при работе прибора обеспечивает постоянство объёма прокачиваемого воздуха. Возбуждение люминесценции производится возбуждающим люминесценцию источником света 3. При контакте паров искомого вещества с сенсорными материалами на сенсоре будет происходить изменение интенсивности люминесценции сенсорных материалов. Видеокамера 14 регистрирует люминесцентные сигналы сенсорных материалов. Полученный видеокамерой 14 сигнал трансформируется, усиливается и передаётся блоком обработки сигналов с видеокамеры 15 на блок управления 9. Регулировка параметров регистрации, усиления, трансформации на блоке обработки сигналов с видеокамеры 15 производится с блока управления 9. Перед началом использования блок температурной регуляции 12 производит изменение и поддержание температуры элементов внутри рабочего объёма 13. Температурный диапазон определяется рабочим температурным диапазоном сенсорного элемента.

Прибор для мобильного обнаружения и идентификации взрывчатых и наркотических веществ в окружающей атмосфере, состоящий из рабочего объёма, люминесцирующего сенсорного элемента, оптического светофильтра, блока управления, к которому подключены воздушный насос, источник возбуждающего люминесценцию света, блок управления и индикации, блок звукового излучателя, отличающийся тем, что введены видеокамера, блок обработки сигналов с видеокамеры, блок температурной регуляции, при этом люминесцирующий сенсорный элемент разделён на несколько секторов, содержащих разные люминесцентные сенсорные материалы, сенсорный элемент и источник возбуждающего люминесценцию света расположены в рабочем объёме, выход блока температурной регуляции подключен к входу рабочего объёма, выход видеокамеры соединен с входом блока обработки сигналов с видеокамеры, выход которого подключен к блоку управления, к которому подключены вход управления блока обработки сигналов с видеокамеры и вход блока температурной регуляции.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области геммологической экспертизы и касается способа оценки геммологической ценности магний-алюминиевой шпинели . Способ включает в себя получение в режиме конфокальной микроскопии при температуре кипения жидкого азота спектров фотолюминесценции образца магний-алюминиевой шпинели в области 650-950 нм при возбуждении лазерным излучением с длиной волны 488 нм.

Изобретение относится к нанотехнологии, оптоэлектронике и медицинской диагностике и может быть использовано при специфической флуоресцентной молекулярно-нацеленной визуализации маркеров, диагностике заболеваний, а также при изготовлении средств для обнаружения утечек. Квантовая точка имеет кристаллическую структуру вюрцита и размер 6-8 нм.

Изобретение относится к нанотехнологии, оптоэлектронике и медицинской диагностике и может быть использовано при специфической флуоресцентной молекулярно-нацеленной визуализации маркеров, диагностике заболеваний, а также при изготовлении средств для обнаружения утечек. Квантовая точка имеет кристаллическую структуру вюрцита и размер 6-8 нм.

Использование: для определения расстояния между NV дефектом и замещающим азотом N в кристалле алмаза. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют воздействие на образец кристалла алмаза сфокусированным лазерным излучением, возбуждающим в рабочем объеме образца фотолюминесценцию (ФЛ), по которой регистрируют сигнал оптически детектируемого магнитного резонанса (ОДМР), и перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой, выполняют измерение интенсивности ФЛ NV дефекта в рабочем объеме кристалла алмаза при различной частоте перестраиваемого радиочастотного электромагнитного поля, осуществляют определение отношения интенсивности боковой линии ОДМР, обусловленной взаимодействием NV дефекта с замещающим азотом N в кристалле алмаза, к интенсивности центральной линии ОДМР NV дефекта при различной частоте перестраиваемого радиочастотного электромагнитного поля и определяют расстояние между NV дефектом и замещающим азотом N в кристалле алмаза с использованием ранее построенной градуировочной зависимости расстояния между NV дефектом и замещающим азотом N в кристалле алмаза от отношения интенсивности боковой линии ОДМР, обусловленной взаимодействием NV дефекта с замещающим азотом N в кристалле алмаза, к интенсивности центральной линии ОДМР NV дефекта, при этом для построения вышеупомянутой градуировочной зависимости измеряют интенсивность ФЛ NV дефекта в рабочем объеме контрольных образцов кристалла алмаза с известной концентрацией замещающего азота N, для каждого контрольного образца определяют отношение интенсивности боковой линии ОДМР, обусловленной взаимодействием NV дефекта с замещающим азотом N, к интенсивности центральной линии ОДМР NV дефекта при различной частоте перестраиваемого радиочастотного электромагнитного поля, снимают первую градировочную кривую зависимости отношения интенсивности боковой линии ОДМР, обусловленной взаимодействием NV дефекта с замещающим азотом N в кристалле алмаза, к интенсивности центральной линии ОДМР NV дефекта от концентрации замещающего азота N и строят градуировочную кривую зависимости расстояния между NV дефектом и замещающим азотом N в кристалле алмаза от отношения интенсивности боковой линии ОДМР, обусловленной взаимодействием NV дефекта с замещающим азотом N в кристалле алмаза, к интенсивности центральной линии ОДМР NV дефекта путем пересчета концентраций замещающего азота N в расстояния между NV дефектом и замещающим азотом N по определенному соотношению.

Использование: для определения концентрации фотопигментов фитопланктона, растворенного органического вещества и размерного состава взвеси в морской воде in situ. Сущность изобретения заключается в том, что с использованием светодиодов возбуждают на различных длинах волн флюоресценцию в измерительном объеме воды, осуществляют управление скважностью и интенсивностью возбуждающего излучения и производят регистрацию сигнала флюоресценции фотоэлектронным умножителем (ФЭУ) с использованием нескольких разных светофильтров, способ отличается тем, что из корпуса прибора от двух различных светодиодов по двум оптическим осям в морскую воду - в измерительный объем с заданными геометрическими размерами - посылают под углом 90° к фотоприемному объективу ФЭУ сколлимированные пучки возбуждающего света с заданными интенсивностью и длительностью и разными длинами волн, которые, достигая двух размещенных на этих оптических осях идентичных триппель-призм, возвращаются ими через измерительный объем по тем же оптическим осям в корпус прибора, где для исключения паразитной засветки возбуждающий свет гасится, а свет флюоресценции и свет комбинационного рассеяния, вызванные возбуждающим светом, из измерительного объема по третьей оптической оси, которая проходит через измерительный объем и расположена под углом 90° к обеим из указанных первых двух оптических осей, направляют третьей триппель-призмой, которая размещена на этой оптической оси и идентична указанным первым двум триппель-призмам, в корпус прибора на ФЭУ через поочередно сменяемые светофильтры, установленные на поворотном диске, причем момент прохождения света через светофильтры синхронизирован с излучением светодиодами различных длин волн возбуждающего света таким образом, чтобы сочетание излучаемого света, возбуждающего флюоресценцию и комбинационное рассеяние света в воде, и светофильтров соответствовали свету флюоресценции фитопланктона, растворенного органического вещества и комбинационного рассеяния света, затем сигналы с ФЭУ преобразуют в напряжения, осуществляют их аналого-цифровое преобразование, записывают их в цифровом виде на карту памяти и с применением калибровочных коэффициентов определяют значения концентрации фотопигментов фитопланктона, растворенного органического вещества и размерного состава взвеси в измерительном объеме морской воды.

Изобретение относится к оптике в области растениеводства, в частности к устройствам для обнаружения стрессовых состояний растений. Портативное устройство для мониторинга стрессовых состояний растений включает источник возбуждения, детектор флуоресценции, содержащий оптическую систему формирования изображения и разделения измерительных каналов, электронный блок запуска и формирования задержки для соответствующей синхронизации лазера и детектора, а также электронный измерительный блок для детектирования сигнала флуоресценции.

Изобретение относится к аналитической химии и представляет способ определения фенолов в твердой компоненте снежного покрова. Экстракционно-флуориметрический способ определения фенолов в твердой компоненте снежного покрова включает разделение снеговой воды фильтрованием в атмосфере аргона через трековую мембрану на фильтрат и осадок, трековую мембрану с твердой компонентой снежного покрова помещают в пробирку, добавляют раствор гидроксида натрия и 2 мл гексана и экстрагируют в течение 1 минуты мешающие определению фенолов нефтепродукты, после разделения фаз гексановый (верхний) слой отбрасывают, а из нижнего слоя экстрагируют фенолы бутилацетатом в кислой среде pH=3-6 хлороводородной кислоты.

Изобретение относится к области медицинской техники, а более конкретно к лазерно-спектроскопической технике для контроля состояния биологических тканей. Устройство содержит импульсный лазер, возбуждающий флуоресценцию накопившегося в биологической ткани фотосенсибилизатора, систему определения и анализа кинетических характеристик флуоресцентного излучения и систему отображения информации, систему приема флуоресцентного излучения, которая дополнительно содержит многоволоконный оптический зонд для доставки возбуждающего лазерного излучения к исследуемому образцу и передачи обратно рассеянного лазерного и флуоресцентного излучения на вход системы регистрации излучения флуоресценции, систему регистрации излучения флуоресценции, которая дополнительно содержит систему оптических фильтров и полихроматор для спектрального разложения регистрируемых лазерного и флуоресцентного излучения, поступающих через оптоволоконный кабель на вход полихроматора, в спектрально разложенную полосу на оптическом выходе полихроматора, электронно-оптический преобразователь с фотокатодом, системой временной развертки в направлении, перпендикулярном спектрально разложенной полосе флуоресцентного сигнала, и люминесцентным экраном на выходе, CCD-камеру для регистрации картины, отображаемой на люминесцентном экране на выходе ЭОП, выход CCD-камеры связан с входом системы определения и анализа кинетических характеристик флуоресцентного излучения, устройство дополнительно содержит последовательно соединенные блок для суммирования экспоненциальных характеристических функций кинетики флуоресценции хлорина е6 в моноцитах ТНР-1, макрофагах М0, M1, М2 с регулируемыми весовыми коэффициентами и итерационной подгонки суммы к кинетическим характеристикам излучения фотосенсибилизатора путем вариации весовых коэффициентов, блок анализа и обработки весовых коэффициентов для получения из их соотношения информации о количественном содержании моноцитов ТНР-1, макрофагов М0, M1, М2, выход которого соединен с входом блока отображения информации персонального компьютера.
Изобретение может быть использовано при изготовлении пищевой упаковки. Сенсорные чернила для количественного определения компонентов в закрытой упаковке/контейнере для флексографической или офсетной печати содержат по меньшей мере один флуорофор, полимерную несущую матрицу и по меньшей мере один органический растворитель.

Изобретение относится к химической и горнодобывающей промышленности и может быть использовано при детектировании алмазов методом рентгенолюминесцентной сепарации. Сначала люминофор обрабатывают реагентом, повышающим его гидрофобность, в качестве которого используют водный раствор ксантогената калия или олеата натрия.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано при определении иттрия (III) в технологических растворах, природных и техногенных водах. Способ определения иттрия (III) включает приготовление сорбента, извлечение иттрия (III) из раствора сорбентом, переведение иттрия (III) в комплексное соединение, отделение сорбента от раствора, измерение интенсивности люминесценции поверхностного комплекса иттрия(III) с 8-оксихинолин-5-сульфокислотой и определение содержания иттрия. В качестве сорбента используют кремнезем, последовательно модифицированный полигексаметиленгунидином и 8-оксихинолин-5-сульфокислотой. В раствор, содержащий иттрий (III), имеющий рН 7-8, вносят указанный сорбент, перемешивают в течение 10 мин. Измерение интенсивности люминесценции сорбента осуществляют при 485 нм, а определение содержания иттрия проводят по градуировочному графику. Изобретение позволяет упростить определение содержания иттрия (III), снизить предел обнаружения. 1 табл., 4 пр.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2021-07-21 2022-09-09T07:29:47
Наверх