Проблемы безопасности решают в ИНГГ СО РАН

Фото: bumerang.nsk.ru

Технологии, разработанные сибирскими учеными, позволяют с высокой чувствительностью быстро обнаружить взрывчатку

В Институте нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН развивают новейшие методы технической химии для вещественного и элементного анализа. Эти технологии успешно применяются для обнаружения взрывчатых веществ, а также имеют большие перспективы по внедрению в геофизике, геохимии, экологии и здравоохранении.

О том, что уже удалось сделать, о текущей работе и планах рассказывает Владимир Грузнов – главный научный сотрудник лаборатории полевых аналитических и измерительных технологий ИНГГ СО РАН, доктор технических наук.

Как работает газовый хроматограф?

Главное направление работы Владимира Грузнова и его коллег – это обнаружение взрывчатых веществ. Эти технологии они развивают еще с 80-х годов. Сначала работы велись в отраслевом отделе Министерства оборонной промышленности СССР при Институте геологии и геофизики СО АН СССР, когда были созданы первые прототипы приборов для ограниченного контингента советских войск в Афганистане. Изначально перед учеными стояла задача – разработать устройство для обнаружения противотанковых мин, но затем работа перешла в антитеррористическое и гражданское направление.

Взрывчатые вещества, какое бы ни было их количество, выделяют в атмосферу невидимые глазу пары. Их и определяет газовый хроматограф ИНГГ СО РАН. Прибор позволяет не только взять пробу воздуха, но и провести ее через целую серию фильтров. Устройство анализирует воздух около объектов, и при обнаружении взрывчатых веществ показывает его тип на экране компьютера – ТНТ, гексоген и так далее.

Сначала полученный образец попадает в концентратор для подготовки к дальнейшему исследованию, затем – в разделительную колонку, которая выделяет в воздухе вещества различного типа. Наконец, проба перемещается в детектор, определяющий конкретный тип взрывчатки. Всё это происходит в одном небольшом корпусе хроматографа. В зависимости от того, на каком расстоянии от взрывчатки находится прибор, анализ занимает до десятка секунд и не более нескольких минут.

 

Успешная сдача заказчику в Караканском бору опытно-конструкторской работы по созданию полевого обнаружителя взрывчатых веществ «Шпинат-М1». Принят на вооружение подразделений ФСБ РФ

На протяжении десятилетий принцип работы прибора оставался неизменным и неоднократно подтверждал свою высокую эффективность. Различные модификации газового хроматографа «ЭХО» с 1990-х годов ставились на вооружение в подразделения МВД и ФСБ.

Успешные эксперименты

Ученые ИНГГ СО РАН постоянно совершенствуют свою технологию, улучшая чувствительность приборов. Последние модификации устройства со сверхвысокой чувствительностью могут обнаружить наличие взрывчатого вещества в багаже буквально через несколько минут после его размещения в камере хранения – даже если взрывчатка непосредственно не контактирует с прибором, а багаж находится с ним в одном помещении. Это хороший способ использования достигнутой чувствительности для дополнительного оперативного интегрального контроля авиабагажа в багажном отсеке самолета перед вылетом. Чувствительность значительно повышает надежность и индивидуального контроля объектов и, например, костюма входящего в комнату человека.

– Мы провели эксперимент на железнодорожном вокзале в Омске – установили в зале для хранения багажа нашу полностью автоматизированную систему контроля, – говорит Владимир Грузнов. – В помещении мы оставили сумку, в которой находилось 2 кг ТНТ. Проанализировав воздух, наш прибор, находившийся в нескольких метрах от сумки, среагировал на нее примерно через пять минут. Для сравнения: служебная собака не смогла обнаружить взрывчатку и через сутки после ее нахождения в помещении. Тем не менее, замечу, что это ни в коем случае не означает, что служебные собаки не нужны!

Еще один эксперимент ученые ИНГГ СО РАН провели в лабораторных условиях. Специалисты построили макет автоматической камеры хранения – из каждой ячейки осуществлялся автоматизированный отбор проб воздуха в прибор. В одну из ячеек сотрудники МВД поместили сумку с 200 г взрывчатки. Через 3 минуты концентрация вещества в воздухе превысила порог чувствительности детектора, и устройство очень быстро обнаружило взрывчатку.

Все эти работы и эксперименты проводятся в тесном сотрудничестве с МВД. Чувствительность приборов, разработанных в ИНГГ СО РАН, на два порядка превышает возможности конкурирующих изделий, которые в данный момент есть на мировом рынке.

Какие перспективы у разработки?

Сейчас ученые работают над еще большим увеличением чувствительности. Владимир Грузнов видит будущее разработки в применении сенсорных систем. По его словам, это позволит задействовать при обнаружении технологии искусственного интеллекта.

Индивидуальный высокочувствительный контроль багажа на наличие взрывных устройств

– При этом применение прибора решит многие проблемы массового антитеррористического контроля, с чем на сегодня не справляется применение и служебных собак, и имеющегося арсенала приборов, – подчеркивает специалист. – Это открывает невероятные возможности в плане индикации взрывчатых и прочих веществ, а также способствует компактности прибора.

Возможно ли гражданское применение

Как отмечает Владимир Грузнов, газоаналитические технологии можно применять для определения множества различных веществ, а не только взрывчатки. Меняя сорбент в колонке и тип детектора, ученые ИНГГ СО РАН разработали несколько модификаций своего прибора. Разные варианты газовых хроматографов позволяют определять загрязнение воздуха, овощей, спиртных напитков и других продуктов в реальном времени и, что важно, на месте контроля.

– Для этого прямо в магазине разрезаете огурец или помидор, «нюхаете» прибором и через 10-20 секунд выясняете, есть ли в овощах, например, хлорорганические пестициды и тому подобные вещества, – уточняет ученый.

Еще одна модификация устройства может помочь в поиске газонефтяных залежей – над этим проектом новосибирские ученые работают вместе с тюменскими коллегами из Западно-Сибирского филиала ИНГГ СО РАН.

– Углеводороды постепенно мигрируют к поверхности, и наш прибор может почувствовать их с поверхности Земли, – рассказывает Владимир Грузнов. – Мы запатентовали особый способ отбора проб: чтобы получить образец, пригодный для анализа, нужно на сутки или двое поместить специальный сорбент в грунт на глубину в полметра. Учитывая, что наш прибор портативный, анализ проб проводится прямо в поле, это резко сокращает время поиска, так как не нужно вести пробы за тысячи километров в лабораторию.

Контроль автобуса перед выходом на линию на наличие взрывчатых веществ и взрывных устройств

Кроме того, ученые разработали устройство, которое по выдоху человека позволяет оценивать изменение обмена веществ в организме – чрезвычайно важной характеристики основы жизнедеятельности. Сейчас оно проходит испытания в новосибирском НИИ терапии и профилактической медицины – филиале ИЦиГ СО РАН.

Подготовил Павел Красин. Иллюстрации предоставлены В.М. Грузновым

 
По теме
 
Соглашение о вступлении в консорциум было подписано представителями 10 вузов России на форуме «Открытые данные — 2019», проходившем в Севастопольском государственном университете 16-17 сентября.
18.09.2019
В СГУПСе состоялся «Диалог на равных» - СГУПС 13 сентября в рамках проекта «Диалог на равных» на базе СГУПСа прошла встреча с заместителем руководителя Федерального агентства по делам молодёжи Андреем Ивановичем Платоновым.
18.09.2019
С 20 по 29 сентября 2019 года в Новосибирской области на базе Сибирского государственного университета путей сообщения состоится образовательный проект «Сибирское лидерство – стратегия действий» ,
18.09.2019
 
НГПУ развивает сотрудничество с Якутией - НГПУ 10 сентября ректор НГПУ Алексей Дмитриевич Герасев провел рабочую встречу с первым заместителем министра образования и науки Республики Саха (Якутия) Михаилом Юрьевичем Присяжным по вопросам кадровой ситуации в сфере обр
18.09.2019 НГПУ
Код денег в геноме ДНК человека - Газета Бумеранг Изобретения и Инновации. Часть 1 Самым первым изобретением человека можно по праву считать начало употребления мяса,
18.09.2019 Газета Бумеранг
Всё как у взрослых - Газета Бумеранг Пять новосибирских учебных заведений получили сертификаты базовых школ РАН На Общем собрании Сибирского отделения РАН состоялось торжественное вручение сертификатов представителям базовых школ РАН.
18.09.2019 Газета Бумеранг
Инженерные соревнования п рошли С 13 по 15 сентября в городе Карасуке В Новосибирской области завершились инженерные соревнования Cибирская «Солнечная регата», в которых приняли участие 39 школьников 6-10- х классов,
18.09.2019 Газета Бумеранг
Пострадавших увезли в ожоговый центр Подмытый горячей водой тротуар провалился — женщина с ребёнком оказались в яме Фото: очевидец Вечером во вторник, 17 сентября,
18.09.2019 НГС.Новости
ОМ3.jpg - Газета Бумеранг Последний премьерный спектакль прошлого сезона Музком покажет в Доме ученых Новосибирск надевает ковбойские шляпы, начесывает холки лошадям и запасается двойным виски со льдом.
18.09.2019 Газета Бумеранг
Фото с сайта nso.ru - Советская Сибирь Татьяна ТИМОФЕЕВА Фото с сайта nso.ru В центре Новосибирска запустили мультимедийный фонтан, которому суждено стать больше чем развлечением.
18.09.2019 Советская Сибирь
В3.jpg - Газета Бумеранг Событием сентября для музыкального Новосибирска стал яркий концерт известного скрипача, солиста и дирижера Максима Венгерова Новосибирская филармония открыла концертный сезон посвящением Маэстро.
18.09.2019 Газета Бумеранг
Российский Национальный театральный фестиваль «Золотая Маска» и Новосибирский музыкальный театр представляют фестиваль «Золотая Маска» в Новосибирске и III фестиваль музыкальных проектов «Другие берега».
18.09.2019 Газета Бумеранг
Анжелина ДЕРЯБИНА, Татьяна РЕШКЕ Фото с сайта nso.ru Ярмарочные традиции согрели сердце Новосибирского района Фейерверком качественных товаров, произведенных в Новосибирской области,
18.09.2019 Советская Сибирь
55-летие новосибирского мотодрома собрало тысячи болельщиков. В последние годы началось казаться, что легендарный новосибирский спидвей, «гремевший» на весь Союз в 80-х годах, уже никогда не вернётся.
18.09.2019 Газета Ведомости
Уникальный спортивный комплекс в Новосибирске лично открыл президент Олимпийского комитета России.
17.09.2019 Газета Ведомости
«Технопром-2019» открыли в Новосибирске - ГТРК Новосибирск Среди участников, возможно, есть космический труженик – робот FEDOR 18 сентября в Новосибирске начался VII международный форум технологического развития «Технопром-2019».
18.09.2019 ГТРК Новосибирск
Пострадавших увезли в ожоговый центр Подмытый горячей водой тротуар провалился — женщина с ребёнком оказались в яме Фото: очевидец Вечером во вторник, 17 сентября,
18.09.2019 НГС.Новости
Возгорание произошло в одном из дворов Кировского района 17 сентября По данным главного управления МЧС по Новосибирской области, отечественный автомобиль вспыхнул в 11:37 на улице Вертковская.
18.09.2019 ГТРК Новосибирск
Это связано с проведением ремонтных работ на пути По информации пресс-службы Западно-Сибирской железной дороги, с 28 сентября по 5 октября (включительно) изменится расписание 11-ти новосибирских пригородных поездов.
17.09.2019 ГТРК Новосибирск