Laserowa detekcja materiałów wybuchowych

fot. TU Vienna

Spektroskop Ramana wykrywa materiały wybuchowe

Za pomocą lasera można z daleka wykryć materiał wybuchowy - nawet wówczas, gdy jest zamknięty w nieprzezroczystym pojemniku - informuje strona internetowa wiedeńskiej politechniki.  

W przypadku materiałów wybuchowych względy bezpieczeństwa wymagają zachowania bezpiecznego dystansu, a jednocześnie ich analiza nie jest możliwa bez bliskiego kontaktu.

Nowa metodę badania opracowali specjaliści z Wiednia. Dzięki wykorzystaniu lasera można wykryć materiał wybuchowy z odległości 100 metrów, i to w zamkniętym pojemniku. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu zjawiska rozpraszania promieniowania laserowego przez różne substancje, a konkretnie tak zwanej spektroskopii Ramana. Energia fotonów przekazywana jest cząsteczkom i pobudza ich wibracje. Zmienia to długość fali światła, czyli jego kolor. Analizując skład widmowy odbitego światła, naukowcy mogą się dowiedzieć, co je tak rozproszyło.

Dotychczas próbka musiała być ulokowana w pobliżu lasera i detektora - ponieważ na każde kilkaset milionów fotonów tylko kilka ulegało ramanowskiemu rozproszeniu. W dodatku rozproszone fotony - jak sama nazwa wskazuje - rozpraszały się w różnych kierunkach i tylko nieliczne trafiały do detektora.

Dzięki współpracy z prywatnymi firmami oraz austriacką armią i hiszpańską Guardia Civil, udało się opracować metodę, pozwalającą dzięki bardzo jasnemu układowi optycznemu i wyjątkowo czułemu detektorowi wykrywać w wiarygodny sposób często stosowane materiały wybuchowe w rodzaju trotylu (TNT), saletrolu (ANFO) czy heksogenu (RDX) z odległości ponad 100 metrów.

"Dalekosiężna" spektroskopia Ramana działa nawet wówczas, gdy próbka jest ukryta w nieprzezroczystym pojemniku - niewielka, acz wystarczająca część promieniowania laserowego przenika przez jego ściankę, jest rozpraszana i dociera do detektora. Aby odróżnić widmo zawartości od widma pojemnika, obiektyw detektora jest skierowany w miejsce odległe o kilka centymetrów od miejsca oświetlonego przez laser.

Oprócz zastosowań związanych z bezpieczeństwem - na przykład kontroli bagażu na lotniskach - metoda może znaleźć zastosowanie choćby w badaniu gór lodowych czy do analiz geologicznych na Marsie. Także w przemyśle chemicznym wachlarz możliwych zastosowań jest bardzo szeroki.

PAP - Nauka w Polsce