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 о планах рассказывает Владимир Матвеевич Грузнов – главный научный сотрудник лаборатории полевых аналитических и измерительных технологий ИНГГ СО РАН, доктор технических наук.
Как именно работает газовый хроматограф?
Главное направление работы Владимира Матвеевича 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.
Контроль автобуса перед выходом на линию на наличие взрывчатых веществ и взрывных устройств.
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. Все 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.
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.
Успешная сдача заказчику в Караканском бору опытно-конструкторской работы по созданию полевого обнаружителя взрывчатых веществ «Шпинат-М1». Принят на вооружение подразделений ФСБ РФ.
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 Матвеевич 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.
Индивидуальный высокочувствительный контроль багажа на наличие взрывных устройств.
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 Матвеевич Грузнов видит будущее разработки в применении сенсорных систем. По его словам, это позволит задействовать при обнаружении технологии искусственного интеллекта.
– 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.
Контроль сейфа на возможное хранение взрывных устройств и взрывчатых веществ.
Возможно ли гражданское применение
Как отмечает Владимир Матвеевич 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.
«ЭХО-ФИД» для геохимической съемки – высокочувствительный скоростной портативный хроматограф (с встроенным аккумулятором) для анализа геохимических проб в поле при поиске залежей нефти и газа методом «нюхания» глубоких залежей с поверхности Земли.
– Углеводороды постепенно мигрируют к поверхности, и наш прибор может почувствовать их с поверхности Земли, – говорит 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.
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.
Текст к публикации подготовил
пресс-секретарь ИНГГ СО РАН
Павел Красин
8 923 248 52 78
press@ipgg.sbras.ru
Иллюстрации предоставлены В.М. Грузновым
Технологии ИНГГ СО РАН позволяют с высокой чувствительностью очень быстро обнаружить взрывчатку и определить наличие других вредных веществНовости сибирской науки (sib-science.info), 12.08.2019
В Новосибирске создали прибор для поиска взрывчаткиНовосибирский городской сайт (ngs.ru), 13.08.2019
В Новосибирске создали прибор для поиска взрывчаткиSeldon.News (news.myseldon.com), 13.08.2019
В Новосибирске создали прибор для поиска взрывчаткиБезФормата Новосибирск (novosibirsk.bezformata.com), 13.08.2019
Технологии ИНГГ СО РАН позволяют быстро обнаружить взрывчаткуСибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 12.08.2019
Новые технологии помогут обнаружить взрывчатку и другие вредные газыNational Geographic (nat-geo.ru), 12.08.2019
Новосибирские ученые разработали технологию, позволяющую быстро обнаружить взрывчаткуMirtesen.sputnik.ru, 12.08.2019
Новосибирские ученые разработали технологию, позволяющую быстро обнаружить взрывчаткуNovosibirsk.4geo.ru, 12.08.2019
Новосибирские ученые разработали технологию, позволяющую быстро обнаружить взрывчаткуТАСС, 12.08.2019
Новосибирские ученые разработали технологию, позволяющую быстро обнаружить взрывчаткуНовости@Rambler.ru, 12.08.2019
Новосибирские ученые разработали технологию, позволяющую быстро обнаружить взрывчатку123ru.net, 12.08.2019
Новосибирские ученые разработали технологию, позволяющую быстро обнаружить взрывчаткуSMIonline (so-l.ru), 12.08.2019
Новосибирские ученые разработали технологию, позволяющую быстро обнаружить взрывчаткуSeldon.News (news.myseldon.com), 12.08.2019
Новосибирские ученые разработали технологию, позволяющую быстро обнаружить взрывчаткуСпутник Новости (news.sputnik.ru), 12.08.2019
Ученые помогают оперативно обнаружить взрывчаткуInfopro54.ru, 12.08.2019
Новосибирские ученые разработали технологию, позволяющую быстро обнаружить взрывчаткуВестник (densegodnya.ru), 12.08.2019
На омском ж/д вокзале провели эксперимент с тротиломБезФормата Омск (omsk.bezformata.com), 13.08.2019
На омском ж/д вокзале провели эксперимент с тротиломИА СуперОмск, 13.08.2019
Новосибирские ученые разработали прибор для поиска взрывчаткиMetro (metronews.ru), 13.08.2019
На ж/д вокзале в Омске обезвредили взрывчаткуБезФормата Омск (omsk.bezformata.com), 13.08.2019
На ж/д вокзале в Омске обезвредили взрывчатку12 канал (gtrk-omsk.ru), 13.08.2019
Технологии ИНГГ СО РАН позволяют быстро обнаружить взрывчатку и определить наличие других вредных веществEnergyland.info, 13.08.2019
Специальный прибор за считаные минуты нашел два килограмма взрывчатки на омском вокзалеОмск Регион (omskregion.info), 13.08.2019
Специальный прибор за считанные минуты нашел два килограмма взрывчатки на омском вокзалеБезФормата Омск (omsk.bezformata.com), 13.08.2019
В Омске на железнодорожном вокзале нашли 2 килограмма взрывчаткиЛента новостей Омска (omsk-news.net), 13.08.2019
В Омске на железнодорожном вокзале нашли 2 килограмма взрывчаткиБК55 (bk55.ru), 13.08.2019
В нашем городе создали прибор, который сканирует воздухРадио Юнитон (uniton.ru), 13.08.2019
Новосибирские ученые создали прибор для поиска взрывчаткиRuNews24 (runews24.ru), 13.08.2019
Есть опасность!1k.com.ua, 22.08.2019
Есть опасность!Научная Россия (scientificrussia.ru), 22.08.2019
Есть опасность!Nanonewsnet.ru, 27.08.2019