устройство для обнаружения опасных веществ на руках человека или документах

Формула изобретения

1. Устройство для обнаружения опасных веществ на руках человека или документах, содержащее подложку, нагреватель, формирователь воздушных потоков над подложкой и один или несколько анализаторов паров опасных веществ в виде спектрометров приращения ионной подвижности, отличающееся тем, что нагреватель выполнен в виде одной или нескольких галогеновых ламп, расположенных снизу под подложкой, выполненной из тонкого листа металла толщиной 0,0002 0,001 характерного размера объекта исследования, при этом нижняя поверхность подложки снабжена покрытием с переменным коэффициентом поглощения лучистой энергии, возрастающим от центральной части подложки к ее краям.

2. Устройство для обнаружения опасных веществ на руках человека или документах по п.1, отличающееся тем, что подложка закреплена по периметру с возможностью ее быстрой замены и снабжена механизмом перемещения.

3. Устройство для обнаружения опасных веществ на руках человека или документах по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что на или над подложкой установлен один или несколько датчиков температуры, соединенных линией управления с устройствами включения-выключения галогеновых ламп.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области газового анализа и предназначено для обнаружения взрывчатых веществ (ВВ) на руках человека или документах. Изобретение также может использоваться для обнаружения наркотических (НВ) и отравляющих веществ (ОВ) на руках человека или документах.

Известно устройство обнаружения следов микропримесей опасных веществ на поверхности документов, содержащее устройство ввода исследуемого документа в виде герметичной камеры, защищающей документ от внешней атмосферы, побудитель расхода воздуха, обдувающего поверхность документа, нагреватель и газоанализатор - спектрометр приращения ионной подвижности (СПИП), соединенный с выходом устройства ввода обследуемого документа [1].

Недостатком устройства является недостаточная эффективность обнаружения опасных веществ, обусловленная возможностью его сильного загрязнения опасными веществами в случае их достаточно большой концентрации на документе (при работающем побудителе расхода воздуха) с соответствующей необходимостью последующей полной или частичной очистки прибора, вплоть до замены целых блоков или полного выхода прибора из строя, и необходимостью использования другого прибора для обследования рук человека.

Известно устройство для обнаружения следов ВВ на руках человека или документах, содержащее подложку, побудитель расхода воздуха, формирователь воздушного потока над подложкой, нагреватель и анализатор паров ВВ в виде СПИП [2].

Недостатком устройства является низкая эффективность обнаружения ВВ, обусловленная значительным разбавлением воздуха в районе подложки при работе побудителя расхода воздуха с соответствующим снижением концентрации паров ВВ в потоке воздуха, поступающего на вход анализатора паров ВВ, и сильной турбулентностью этого потока, ухудшающей эффективность работы СПИП.

Задачей изобретения является повышение эффективности обнаружения опасных веществ на руках человека или документах.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для обнаружения опасных веществ на руках человека или документах, содержащем подложку, формирователь воздушного потока над подложкой, нагреватель и один или несколько анализаторов паров опасных веществ в виде СПИП, нагреватель выполнен в виде одной или нескольких галогеновых ламп, расположенных снизу под подложкой, выполненной из тонкого листа металла толщиной 0.0002 0.001 характерного размера объекта исследования, при этом нижняя поверхность подложки снабжена покрытием с переменным коэффициентом поглощения лучистой энергии, возрастающим от центральной части подложки к ее краям. При этом подложка закреплена по периметру с возможностью ее быстрой замены и снабжена механизмом перемещения; на или над подложкой установлен один или несколько датчиков температуры, соединенных линией управления с устройствами включения-выключения галогеновых ламп.

Проведенный анализ заявленного решения показал, что значительное повышение эффективности обнаружения опасных веществ на руках человека или документах обеспечивают за счет выполнения нагревателя в виде одной или нескольких галогеновых ламп, расположенных снизу под подложкой, выполненной из тонкого листа металла толщиной 0.0002 0.001 характерного размера объекта исследования, и снабжения нижней поверхности подложки покрытием с переменным коэффициентом поглощения лучистой энергии, возрастающим от центральной части подложки к ее краям. Закрепление подложки по периметру исключает возможность затенения ее нижней поверхности от лучей галогеновых ламп; возможность быстрой замены подложки необходима для быстрого восстановления работоспособности устройства в случае высокого уровня загрязнения верхней поверхности подложки опасными веществами; наличие механизма перемещения подложки обеспечивает удобство размещения на ней объекта исследования; за счет датчиков температуры, соединенных линией управления с устройствами включения-выключения галогеновых ламп, обеспечивают оптимальные условия нагрева подложки в зависимости от типа объекта исследования и температуры окружающего пространства.

На чертеже приведена схема устройства для обнаружения опасных веществ на руках человека или документах с одним анализатором паров опасных веществ, например, ВВ и одной галогеновой лампой.

Устройство содержит подложку 1, как правило, из легированной стали толщиной 0.08 0.15 мм с размерами в плане, превосходящими максимальные размеры руки и обследуемого документа (не показаны), в качестве которого наиболее часто будет использоваться удостоверение личности, например паспорт. Такая толщина подложки 1 обеспечивает ее быстрый прогрев до температуры 50 150°С, включая и верхнюю поверхность, с помощью установленной снизу галогеновой лампы 2 и быстрое охлаждение после выключения этой лампы 2. Формирователь воздушного потока 3 обеспечивает направленное движение восходящего вверх от нагретой подложки 1 потока воздуха с парами опасных веществ к воздухозаборному отверстию анализатора паров 4.

Нанесенное на нижнюю поверхность подложки 1 покрытие (не показано) с переменным коэффициентом поглощения лучистой энергии, возрастающим от центральной части подложки к ее краям, обеспечивает переменную температуру нагрева этой подложки 1 с возрастанием ее значений от центра к периметру. Это позволяет компенсировать удаленность этих периметральных участков от центральной части формирователя воздушного потока 3 и обеспечить тем самым примерно равную вероятность обнаружения опасных веществ по всей площади подложки 1. Подложка 1 закреплена с возможностью ее быстрой замены по периметру, что исключает возможность затенения ее нижней поверхности от лучей галогеновой лампы 2 и обеспечивает возможность быстрой замены в случае сильного загрязнения верхней поверхности опасными веществами.

Механизм перемещения 5 (ручного или электромеханического типа) подложки 1, например, в горизонтальной плоскости обеспечивает удобство размещения на ней объекта исследования с последующим перемещением подложки 1 с оставленными следами под неподвижную часть устройства, включающую галогеновую лампу 2, формирователь воздушного потока 3 и анализатор паров 4. Датчики температуры 6, например, в виде бесконтактных пирометров, соединенных линией управления (не показана) с устройствами включения-выключения галогеновых ламп 2 (на фиг.1 показана одна лампа 2), обеспечивают возможность контроля и регулировки температуры верхней поверхности подложки 1 и тем самым - оптимальные условия нагрева подложки 1 в зависимости от типа объекта исследования и температуры окружающего пространства.

При эксплуатации устройства с помощью механизма перемещения 5 подложка 1 выдвигается из неподвижной части устройства. Рука или документ прикладываются к верхней поверхности подложки 1 и удерживаются в таком положении несколько секунд. После чего объект исследования удаляется, и подложка 1 возвращается в исходное положение в неподвижную часть устройства. Включается галогеновая лампа 2, осуществляющая нагрев в течение нескольких секунд подложки 1 до рабочей температуры 50 150°С, которая контролируется и регулируется с помощью датчиков температуры 6, соединенных линией управления с устройством включения-выключения галогеновой лампы 2. Одновременно включается анализатор паров 4, к которому пары опасных веществ будут поступать с восходящим потоком воздуха через воронкообразный формирователь воздушного потока 3. Появление сигнала тревоги будет означать наличие на исследуемом объекте опасного вещества. Представляется целесообразным одновременное использование анализаторов паров ВВ, НВ и ОВ.

Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает значительное повышение эффективности обнаружения опасных веществ на руках человека или документах.

Источники информации

1. Патент РФ № 2288459, МПК: G01N 13/00, 2005.

2. Заявка РФ на изобретение № 2006115631, МПК: G01N 1/02, G01N 1/00, 2006.