docPrezentace bezpečnost-výbušniny
download 
Stížnost Transkript
Prezentace bezpečnost-výbušniny
Stopová a ultrastopová detekce výbušnin 2016 Tomáš Černohorský RMI s.r.o. – specialista na detekční technologie Firma působí na českém trhu od roku 1998 Divize laboratorních a vědeckých systémů Divize mobilních a bezpečnostních technologií V oblasti bezpečnostních technologií působíme v regionu střední a východní Evropy, zastoupení firem Thermo POA, FLIR CBRN Systems, AirSnese, 908devices a AVIR Sensors (Čechy, Slovensko, Maďarsko, Slovinsko, Chorvatsko, Srbsko …., Ukrajina, Rusko, Kazachstán) Reference – vládní organizace v těchto zemích, olympijské hry v Soči, … RMI s.r.o. – expert na CBRN detekci • Identifikace nebezpečných materiálů (Energetické materiály, Chemické zbraně - CW, TIC, Narkotika, Prekurzory…) Thermo Scientific POA – ruční odolné Raman, FT-IR a FT-IR/Raman spektrometry • ETD detektory (Explosives Trace Detectors) – FLIR CBRN • Povrchová stopová detekce CW – Fido B1, B2 (FLIR CBRN USA) • Stopová detekce CW, TIC – GDA FR, GDA P (AirSense Germany) • Detekce a identifikace CW, TIC, prekurzory –908Devices (USA) • Mobilní GC-MS/MS – univerzální mobilní laboratoř – Griffin 460/465 • Radiace/Identifikace izotopů- Identifinder line (FLIR CBRN) • Alarm biologického útoku – IBAQ (FLIR CBRN) • Vzorkování bioaerosolů – BioCapture (FLIR CBRN) Detekce výbušnin Identifikace výbušnin Metody pro detekci výbušnin Různé metody pro různá množství. c v X-Ray Ultrastopy AN Stopy ExColor ExColor 3 ExColor P ExColor 1 Malá viditelná ExColor 2 Velká množství mm Wave Raman Colorimetric g (100 g) mg (10-3 g) µg (10-6 g) M S IMS MS TrueTrace Canine C4 kg (103 g) ng (10-9 g) pg (10-12 g) fg (10-15 g) RMI Technology Toolbox Gas Vapor / Particulate Biological Chemical (Solid & Liquid) Radiation Technology Toolbox Gas Vapor / Particulate Biological Chemical (Solid & Liquid) Radiation Metody pro stopovou a ultrastopovou detekci výbušnin Jedná se o detekci neviditelných množství výbušnin Stopová detekce – od µg po sub nanogramová množství určení Ultrastopová detekce – pg a sub pikogramová množství určení Detekční schopnosti Milligram (mg) předpona "milli" znamená 1/1000. 1 milligram = 0.001 gramu, nebo 1000 mg = 1 g Femtogram (fg) předpona "femto" znamená 1/1,000,000,000,000,000 = 1e-15 ppm (mg/kg), ppb (ug/kg), ppt (ng/kg) ppg (pg/kg) • Jedno hnědé stéblo na ploše celého fotbalového stadionu. • Jedna kapka v standardním olympijském plaveckém stadionu Stopová detekce výbušnin • • • • Stopová residua výbušnin jsou neviditelná Stopová rezidua přináší informaci o kontaktu s výbušninou Stopová rezidua zůstávají na řadě povrchů C4 – dlouhodobě a spolehlivě, TATP – časem se vypařují – vysoké nároky na citlivost. Proprietary - Company Confidential ©2016 FLIR Systems Inc. Information and equipment described herein may require US Government authorization for export purposes. Diversion contrary to US law is prohibited. 1 1 11 Časté otázky • Je možné vyrobit „čistou bombu?“ ANO ALE… • Můžeme detegovat páry? • Jak to dělají psy? Je potřeba narušit řetěz – využití detekční techniky! Routine mobile trace screening can stops bombs by Increasing Cost per IED and Intercepting Plots Earlier Proprietary - Company Confidential ©2016 FLIR Systems Inc. Information and equipment described herein may require US Government authorization for export purposes. Diversion contrary to US law is prohibited. 12 Časté otázky • Je možné vyrobit „čistou bombu?“ ANO ALE… • Můžeme detegovat páry? • Jak to dělají psy? Proprietary - Company Confidential ©2016 FLIR Systems Inc. Information and equipment described herein may require US Government authorization for export purposes. Diversion contrary to US law is prohibited. 13 • TNT má 10,000,000x nižší tlak par než benzín/toluen • RDX (C-4) má 10,000,000,000x nižší tlak par než benzín/toluen Explosive Collection • Explosive Collection – Based on Locard’s Principle-”The theory of transference” – Collecting contamination with a swipe • Can be used in all temperature situations • Collected off any solid surface • Heated particles are released as vapor and pulled through the tip Proprietary - Company Confidential ©2016 FLIR Systems Inc. Information and equipment described herein may require US Government authorization for export purposes. Diversion contrary to US law is prohibited. 14 page SAMPLING Trace residue indicates recent contact with explosives Residue remains on: Hands Clothing, belt buckles & shoes Luggage Personal items Proprietary - Company Confidential ©2015 FLIR Systems Inc. Information and equipment described herein may require US Government authorization for export purposes. Diversion contrary to US law is prohibited. 15 Screening Applications Proprietary - Company Confidential ©2016 FLIR Systems Inc. Information and equipment described herein may require US Government authorization for export purposes. Diversion contrary to US law is prohibited. VIGILIANCE INITIATIVES HIGH THREAT ALERTS Mass Transit, Event Venues •Driver’s Licenses •Event Tickets •Metro Cards •Bags Tunnels, Bridges, Borders •Lift Gate Handles •Steering Wheels •Passports •Door Handles CRITICAL INFRASTRUCTURE PRIVATE SECURITY DETAIL Entry Control Points •Visitor personal belongings •Employee IDs •Delivery vehicles Cruise Ships, Mailrooms •Boxes, Crates, Letters •Personal Belongings •Vehicles 16 Analýza z plynné fáze x stěry Analýza par v plynné fázi je vhodní pouze pro výbušniny s dostatečnou tenzí par za příslušné teploty Je možné detegovat i drobné částice výbušnin unášené plynnou fází nebo detegovat prachové částice s povrchovou kontaminací (to vyžaduje vysoké nároky na detekční schopnosti – citlivost) Tyto módy ale úspěšně fungují pouze tehdy pokud jsou částice nebo povrchové kontaminace odpařeny do plynné fáze s dostatečnou účinností ! Analýza stěrů z povrchu – je podstatně účinnější a úspěšnější, není omezena okolní teplotou a funguje pro všechny typy výbušnin za předpokladu kontrolovaného a dostatečně účinného odpaření do plynné fáze. Účinnost zplynění Je nutná dostatečná teplota – 140 až 170 °C U vzorkování plynné fáze je nutná vhodná účinnost (teplota/délka zóny/rychlost prodění) Stěrová technologie kontrolované prostředí pro odpaření homogenní teplota, uzavřená reakční zóna kontrolované proudění plynné fáze POUZE TAK JE MOŽNÁ přibližná predikce množství POUZE TAK JE MOŽNÉ pracovat za různých vnějších podmínek (teplota, prodění vzduchu atd.). Časté otázky • Je možné vyrobit „čistou bombu?“ ANO ALE… • Můžeme detegovat páry? • Jak to dělají psy? Source: companiontraining.com Proprietary - Company Confidential ©2016 FLIR Systems Inc. Information and equipment described herein may require US Government authorization for export purposes. Diversion contrary to US law is prohibited. 19 Metody pro stopovou a ultrastopovou detekci výbušnin Základní přehled a typické aplikace Stopová a ultrastopová detekce Stolní a stacionární přístroje Mobilní, transportovatelné přístroje Ruční (hand held) přístroje Detekce výbušnin v terénu • Atentát v Lockerbie odstartoval vývoj stopových detektorů výbušnin - Letiště • Konflikty ve světě (Afganistán, Irák) vedli k vývoji odolných přenosných ETDs • Začátek používání improvizovaných výbušných systémů doslova „katapultoval“ požadavky na ruční, odolné a velmi citlivé detektory Původní technologie byly vyvíjeny pro stacionární nasazení a ze své podstaty mají problémy při terénním nasazení. Proprietary - Company Confidential ©2016 FLIR Systems Inc. Information and equipment described herein may require US Government authorization for export purposes. Diversion contrary to US law is prohibited. 22 Technology Evolution From fixed installation to point of contact TrueTrace technology in Fido X Series -> modern ETD Proprietary - Company Confidential ©2016 FLIR Systems Inc. Information and equipment described herein may require US Government authorization for export purposes. Diversion contrary to US law is prohibited. 23 Stopová detekce Kolorimetrické kity (ug) Moderní systémy na bázi „cartridge“ – například TraceX Automatické kolorimetrické metody DetectaChem Seeker (ug a sub ug množství, jen stěry). Malé rozměry, plně automatizované. Stopová detekce Termodynamické metody - pouze stěry, pouze stolní provedení - citlivost ug – ng - je schopná odhalit prakticky jakýkoliv energetický materiál - ne prekurzory atd. Povrchová rezonance – sledují se změny rezonanční frekvence mikrokrystalu – teoreticky se měří hmota molekul na povrchu. Prakticky se metoda neprosadila – špatné rozlišení, problémy s kontaminací povrchu atd. Stopová detekce – luminiscenční techniky Založené na luminiscenční spektrometrií. Nejčastěji se využívá měření specifické fluorescence s využitím specifických činidel, případně se měří i cheminiluniscence. Některé metody využívají měření časově rozlišené fluorescence (odlišení různých typů výbušnin). • Citlivost v ng a sub ng oblasti • Výhoda – specifická reakce na výbušniny, odolnější oproti některým běžným interferentům • Velký dynamický rozsah • Menší problémy s čištěním při zahlcení • Nejsou vhodné pro identifikaci, vhodné pro skupinovou detekci • Malé rozměry Ion Mobility Spectrometers (IMS) Ion mobility spectrometry (IMS) je analytická technika analyzující ionizované molekuly v plynné fázi na základě rozdílné mobility v plynu. Ionizace Molekuly vzorku musí být ionizovány, běžně se používají „corona“ výboje nebo radioaktivní materiály, například malé množství (5 mg) 63Ni nebo 241Am. Pro výbušniny je stále efektivnější použití radioizotopů, jsou ale legislativní problémy. Analýza iontů Ionty putují skrz driftovací trubku spektrometru naplněnou plynem (nejčastěji vzduchem) na kterou je vloženo napětí. Na konci driftovací trubky je detektor. Migrační čas jednotlivých molekul se liší v závislosti na jejich hmotnosti, náboji, velikosti a geometrickém tvaru (tvoří celkovou mobilitu molekuly). Ion Mobility Spectrometer IMS + powerful detector for CWA‘s and other forensic substances + very sensitive + moderate selectivity - sensitive to overloading & contamination Stopová detekce - IMS IMS – Ion mobility spectrometry • velmi dobrá citlivost - sub ng množství • omezený dynamický rozsah • pozitivní i negativní ionizace – detekce výbušnin i narkotik • omezená rozlišovací schopnost – false positive alarms Ion trap mobility spectrometry (ITMS), Non-linear dependence on Ion Mobility (NLDM) GC-IMS • Delší doby analýza, dražší provoz, výrazně nižší falešně positivní chyby. Pouze stolní verze. Dvoudimenzionální IMS – stále ve vývoji, výrazně vylepšené rozlišení a selektivita. Horší citlivost. Mobilní analyzátory – IMS vs MS nebo MS/MS IMS I’m an ION. MS Selective Technical Ability I’m an ION. Both are the identical size. One weighs more. MS can tell the difference. LE AD FO OT Simple MS has up to 10x greater capacity to differentiate within a sample. MS reduces false alarms and increases confidence. IMS I’m an ION. MS External Factors I’m an ION. Both weigh the same. One changed size. MS doesn’t care. IMS separates by physical size. External factors can change physical size. MS is not affected by external factors that plague IMS. IMS I’m an ION. MS Internal Factors Both alarm. MS clears out leftover air and is ready again. Air hangs around in IMS to be cleaned. Typical Ion trap MS utilizes an open loop that does not recycle air like IMS. Requires only seconds up to a few minutes to clear down after a true alarm. // Mass Spectrometry FTIR Raman XRF NIR // Actionable Intelligence – HPMS & On-board Analytics / Slide 34 LIBS 23 May 2016 / Proprietary Aktuální trend – využití hmotnostní spektrometrie Aktuální hlavní trendy Hmotnostní spektrometry s malými iontovými pastmi Iontové pasti fungují na vysokých frekvencích – malý objem, dobré rozlišení, stále potřebují kvalitní vákum – malé turbomolekulární pumpy. Ideální pro stolní systémy. HPMS (High Pressure Mass Spectrometry) Vákum 1 torr – mohou pracovat se scroll pumpami Mobilní řešení. IMS x MS – benchtop ETD detektory Factor Ion Trap MS IMS Sensitivity ng ng ETD False / Cross Alarm Rate (negative ionization) Low Med NARC False / Cross Alarm Rate (positive ionization) Low High Trace Alarm Cleardown Fast Med Bulk Alarm Cleardown Fast Slow (bakeouts) Potential Library Depth (peak capacity) High Low Sensor Baseline Resolution 360 (40-400 amu scan) typically 15-30 Size / Weight / Power / Vacuum (hardware requirements) Med Low Service & Maintenance Low - Med Med - High Stopová detekce – luminiscenční techniky Založené na luminiscenční spektrometrií. Nejčastěji se využívá měření specifické fluorescence s využitím specifických činidel, případně se měří i cheminiluniscence. Některé metody využívají měření časově rozlišené fluorescence (odlišení různých typů výbušnin). • Citlivost v na a sub ng oblasti • Výhoda – specifická reakce na výbušniny, odolnější oproti některým běžným interferentům • Velký dynamický rozsah • Menší problémy s čištěním při zahlcení • Nejsou vhodné pro identifikaci, vhodné pro skupinovou detekci Stopová detekce – luminiscenční techniky Založené na luminiscenční spektrometrií. Nejčastěji se využívá měření specifické fluorescence s využitím specifických činidel, případně se měří i cheminiluniscence. Některé metody využívají měření časově rozlišené fluorescence (odlišení různých typů výbušnin). • Citlivost v na a sub ng oblasti • Výhoda – specifická reakce na výbušniny, odolnější oproti některým běžným interferentům • Velký dynamický rozsah • Menší problémy s čištěním při zahlcení • Nejsou vhodné pro identifikaci, vhodné pro skupinovou detekci Ultrastopová detekce – technologická výzva Ideálně fm citlivost Nutný velký dynamický rozsah Musí být vyřešeno čištění v případě expozice větším množstvím Ruční lehká zařízení Pro ruční zařízení zatím k dispozici pouze jediná technologie s sub pg citlivostí. AFP - Amplifying fluorescent polymer Ultrastopová detekce – sekundární kontaminace 1st 2nd 3rd Residue decreasing 4th 5th CORE TECHNOLOGY Detect No Detect Advanced Sensing Material: Amplifying Fluorescence Polymer (AFP) Developed at MIT Great Capability…Will Not Replace Dogs Bridge Capability Gaps Overloads Rectified Fast Not Court Quality No Calibration Required Sensing Element AFP Technology Amplifying Fluorescent Polymer Placed in Nano-wire chain Glows under UV light No explosive present Quench-light goes dim Explosives in contact Recovery-return to normal Explosives exit sensing element Detects Military Explosives Only No Detect Detect page 42 2008-2010 URI Testing- Fido XT Peroxide detection added with Fido X3 in 2013 Nitrate detection added with Fido NXT in 2011 For Official Use Only Screening Fundamentals Screening Fundamentals Overview Vapor Locard’s Principle Swipe Fundamentals Personnel Luggage Cargo Vehicles page 45 Explosive Collection Methods Explosive Collection Methods Vapor Fido is always looking for vapor when on and functioning Preferred method for detecting Peroxides and Nitro volatiles Limited capability for detecting Military Explosives and Nitrates (above 55ºF) Swipe Can be used in all temperature situations Preferred method for detecting Mil Explosives and Nitrates Collects surface contamination, vehicles, clothing, personnel, baggage, cargo, etc. As a Fido Operator, you are screening for surface contamination while Fido is checking vapor page 46 What is vapor? Vapor is gas given off by a substance Vapor carries the “smell” of the substance Vapor detection is not easy requires enough vapor released by substance requires the sensor to find the vapor molecules requires the vapor molecules to travel to the sensor What is vapor pressure? Vapor pressure is a measure of how much vapor a substance gives off A high vapor pressure means a lot of smell i.e. Toluene (gasoline) 3.0x101 torr, (30 torr) @ 25C A low vapor pressure means little or no smell i.e. RDX Explosive 4.6x10-9 torr (0.0000000046 torr) @ 25C 10,000,000,000x less than toluene How can I find vapor? Closed container v. open container it is very difficult for vapor to escape from a sealed container Concealed v. plain sight the more “things” in between the source and the detector, the harder it is for vapor to reach out Distance v. up close the further the detector is from the source, the less vapor will be available Vapor and explosives Most explosives have very little vapor available for detection Explosives are very difficult to detect using a vapor-only method TNT has 10,000,000x less vapor than gasoline 10x RDX (C-4) has 10,000,000,000x less vapor than gasoline vapor cannot escape a sealed container CLOSED OPEN vapor is stronger at higher vapor pressures LOW V.P. HIGH V.P. vapor is stronger at higher temperatures COLD HOT vapor is stronger at higher temperatures vapor is stronger closer to source NEAR FAR Making vapor detection possible Bad things that make vapor detection difficult or improbable low temperature low vapor pressure closed container hidden distance Good things to make vapor detection possible high temperature high vapor pressure open container not hidden close proximity Making vapor detection possible BAD cold, sealed, low V.P., distance GOOD hot, open, high V.P., close proximity Explosive Collection Explosive Collection Based on Locard’s Principle-”The theory of transference” Collecting contamination with a swipe Can be used in all temperature situations Collected off any solid surface Heated particles are released as vapor and pulled through the tip page 57 Swipe Wand page 58 Swipe Overview Used for sample collection Swipe options include Teflon, AFC, and Nomex AFC Swipe Sample collection area 5 swipes per mylar package/10 packages per box Sterile out of package AFC/Nomex swipe labeled Top/Bottom on package Hole in one end opposite sample collection area Teflon Swipe page 59 Swipe Fundamentals page 60 Swipe Fundamentals If Swipe is inserted or removed to quickly an Error will occur page 61 Swipe Wand If Swipe is inserted or removed to quickly an Error will occur page 62 Screening Personnel First touch areas ID cards Keys Belt Phones Wallet Glasses Remember: If the suspect had to touch/open/move/adjust it, transference occurred. page 63 Screening Luggage/Baggage Orient Fido in correct location to detect vapors that may be released First touch areas Handles Straps Zippers Remember: If the suspect had to touch/open/move/adjust it, transference occurred. page 64 Screening Cargo Orient Fido in correct location to detect vapors that may be released First touch areas How did the individual handle this cargo? Where may he have touched. Remember: If the suspect had to touch/open/move/adjust it, transference occurred. page 65 Screening Vehicles Employ your training to visually inspect vehicles to assess if there is a potential VBIED before going near them Things to be on the lookout for include: Heavily loaded vehicles-squatting on suspension Visible changes to vehicle surfaces Exposed wiring Remember: Be aware of the obvious while screening for the hidden! page 66 Fido Vehicle Inspection Recommended Steps 1. Vehicle off and in park 2. All windows closed except drivers down half way. 3. Driver exits vehicle (swipe driver prior to screening vehicle) 4. Approach vehicle down wind if possible 5. Place Fido inside vehicle near roof. 6. Swipe drivers side exterior door handle 7. Swipe drivers compartment 8. Swipe remainder of vehicle in a counter clockwise direction page 67 Fido Vehicle Inspection page 68
