Материал: Ходасевич О.Н. Поисковая техника, используемая в деятельности ОВД. Учебно-практ. пособие

основан на технологии спектрометрии подвижности ионов и обладает следующими основными характеристиками:

–обнаруживаемые взрывчатые вещества: RDX, PETN, тротил, Semtex, нитроглицерин и др.;

–обнаруживаемые наркотические средства: кокаин, героин, PCP, тетрагидроканабиол, метамфетамин и др.

Газовые хроматографы

В газохроматографических приборах – детекторах взрывчатых и наркоти-

ческих веществ используется известный принцип разделения паровых фракций анализируемой пробы при ее движении в потоке газа-носителя внутри капиллярной колонки.

Метод разделения состоит в том, что в наполненную сорбентом хроматографическую колонку, через которую со строго определенной скоростью движется поток специального очищенного газа-носителя, вводится проба. Эта проба перемещается потоком газа-носителя вдоль колонки со скоростью, определяемой взаимодействием вещества пробы в газообразном состоянии с сорбентом. Ввиду различия скорости процессов сорбции-десорбции для различных веществ скорость прохождения определенного компонента смеси через колонку также различна. В результате по мере продвижения по колонке пробы происходит разделение смеси на составные компоненты, которые по истечении определенного времени (так называемого времени удерживания) покидают колонку и попадают в детектор.

Для детектирования выходящих из хроматографической колонки веществ применяются различные устройства, наиболее распространенным из которых является детектор электронного захвата (ДЭЗ). Его принцип действия основан на том, что молекулы веществ, выходящих из колонки, ионизованные с помощью слабого бета-излучателя или в газовом разряде, электрическим полем перемещаются к электрическому коллектору, создавая в электрической цепи импульс тока, который обрабатывается и регистрируется электронным блоком прибора. Ток на коллекторе будет пропорционален концентрации вещества, поступающего из колонки после ионизации.

В качестве универсального детектора, позволяющего с высокой точностью устанавливать структуру анализируемых веществ после их разделения на хроматографической колонке, в последнее время достаточно часто применяют так называемый масс-селективный детектор. Масс-селективный детектор представляет собой компактный масс-спектрометр (как правило, квадрупольного типа), способный фиксировать так называемый масс-спектр соединения.

Примером газово-хроматографического прибора, использующего массселективный детектор, может служить разработка Конструкторскотехнологического института физического и экологического приборостроения СО РАН в г. Новосибирске. Прибор «Навал» представляет собой магнитный квадрупольный с двойной фокусировкой масс-спектрометр, который оборудован несколькими интерфейсами для ввода образцов, в том числе газовым хроматографом, оснащенным оригинальным устройством – «концентратор-

51

термодесорбер». Данное устройство позволяет проводить экспрессисследования газообразных и жидких образцов. Продолжительность анализа при этом не превышает 2–3 мин1.

Значительную долю рынка газохроматографических приборов с массселективными детекторами занимает фирма «AGILENT TECNOLOGIES» (США).

Зависимость концентрации вещества в потоке газа-носителя от времени прохождения им колонки, регистрируемая детектором, называется хроматограммой.

С целью повышения эффективности анализа используется несколько колонок либо моноблок, состоящий из тысяч коротких параллельных капиллярных колонок. Применяются также и другие методы регистрации паровой фазы взрывчатых веществ.

Весьма эффективным является хемилюминесцентный метод фиксации веществ, используемый в приборе «EGIS» («Thermedics Inc.», США). Здесь молекулы ВВ подвергаются пиролизу с образованием закиси азота (NO), которая, реагируя с получаемым в приборе озоном (О3), образует возбужденные молекулы NO2. При переходе в основное состояние эти молекулы испускают инфракрасное излучение, регистрируемое фотоумножителем. Весь процесс анализа от ввода пробы до получения конечного результата занимает не более 30 с. Прибор хорошо зарекомендовал себя в условиях массового контроля на взрывоопасность. Например, испытания двух приборов, проведенные в Германии службами безопасности, показали, что на 400 000 анализов уровень ложных тревог составил около 0,03 %. Этими приборами оснащены все крупнейшие аэропорты Европы.

Высокой чувствительностью обладает «метод молекулярных ядер конденсации» (МОЯК), примененный в приборе «Эдельвейс-4». В данном случае ионизованные молекулы ВВ способствуют образованию в реакционной камере аэрозольных частиц, наличие которых регистрируется по изменению светопропускания. Прибор снабжен выносным ручным вихревым пробоотборником с концентратором и лучевым подогревом обследуемой поверхности. Время цикла анализа после ввода пробы в прибор составляет 120 с.

Следует отметить, что газохроматографические детекторы паров и частиц ВВ требуют для своей работы газы-носители, из которых наиболее часто используются высокочистые азот и аргон. Нередко это является причиной скептического отношения пользователей к приборам этого класса, опасающихся зависимости их успешной эксплуатации от наличия требуемого газа, особенно в отдаленных от мест его производства районах. Выгоднее в этом отношении выглядит «EGIS», в котором газ-носитель – водород – производится в самом приборе путем электрохимического разложения воды.

1 См.: Симонов Е. А., Сорокин В. И. Технические средства обнаружения наркотиков // Специальная техника. 2010. № 1. С. 24–28.

52

Переносной газоанализатор взрывчатых веществ «Эхо-М»

Отечественный газоанализатор взрывчатых веществ «Эхо-М» представляет собой высокочувствительный прибор для обнаружения и экспресс-анализа ВВ органической природы. Применение ряда современных технологических решений позволило его создателям изготовить хроматограф, обладающий чувствительностью и селективностью, достаточными для обнаружения и идентификации сверхмалых количеств ВВ, и в то же время обеспечить сравнительно с другими приборами данного класса низкое энергопотребление прибора, небольшие габариты и вес. Кроме того, прибор отличается высокой надежностью в работе и приспособлен для работы в полевых условиях1.

Газоанализатор оснащен поликапиллярной газохроматографической колонкой с детектором электронного захвата (ДЭЗ). Прибор обладает чувствительностью к парам тротила не хуже 10-14 г/см3. Использование поликапиллярной колонки позволяет достичь приемлемых характеристик по времени анализа и почти рекордно низким для приборов подобного класса габаритам, весу и энергопотреблению. При этом время подготовки прибора к работе составляет ~30 мин. Основная часть этого времени затрачивается на разогрев термостата и установление стабильного фонового тока детектора. Особенностью хроматографического метода является то, что, чем чаще используется прибор, тем стабильнее его характеристики и тем меньше времени необходимо для подготовки прибора к работе.

1 См.: Аксенов В. А., Кихтенко А. В., Ковригина В. С. Указ. соч.; Георадары «ОКО-2» // Сайт Бюро научно-технической информации «Техника для спецслужб». URL: http://www.bnti.ru/ des.asp?itm=4456&tbl=02.17.

53

Важной особенностью хроматографа «Эхо-М», выгодно отличающей его от других газовых хроматографов, является возможность проводить анализ паровой фазы. В приборе предусмотрены два метода ввода пробы:

–шприцевой ввод;

–ввод с концентратора.

Шприцевой ввод используется при калибровке прибора или анализе жидких проб (растворов веществ), например, при проведении экологических и экспертных исследований. Ввод с концентратора используется при анализе паровой фазы веществ. Прибор укомплектован соответствующим выносным малогабаритным пробоотборным устройством. Сбор паровой фазы проводится с использованием специальных концентраторов, представляющих собой металлические цилиндры, в торцах которых закреплено несколько слоев сетки из нержавеющей стали. При прокачивании пробы воздуха через концентратор молекулы взрывчатого вещества из анализируемой пробы осаждаются на этой сетке и концентрируются. Объем воздуха, прокачиваемый через концентратор, определяется по времени отбора пробы и выбирается оператором, исходя из ожидаемой концентрации взрывчатого вещества или в результате предшествующего анализа. В реальных условиях время отбора пробы составляет от нескольких секунд до минуты.

При вихревом отборе пробы концентратор устанавливается на наконечник завихрителя пробоотборника. При вращении завихрителя перед ним образуется воздушный вихрь, который вытягивает воздух из различных щелей. Для прямоточного отбора на кожух пробоотборного устройства устанавливается специальная насадка, на наконечник которой надевается концентратор. Выбор метода отбора пробы зависит от конкретной поисковой ситуации. При обследовании больших поверхностей на наличие следов ВВ предпочтительнее использование прямоточного отбора, тогда как при обследовании упаковок, имеющих щели, через которые пары взрывчатого вещества могут проникать наружу, целесообразнее использовать вихревой отбор.

Далее концентратор с накопленной на нем пробой переносится в устройство ввода газоанализатора. При закрытии устройства ввода срабатывает датчик, по сигналу которого происходит импульсный нагрев концентратора, а срабатывающий сразу после этого пневмоклапан открывает поток газаносителя через концентратор. Потоком горячего газа-носителя проба снимается с сеток концентратора и поступает в колонку, а затем через нее – в детектор. Сигнал с детектора усиливается и поступает в устройство, где обрабатывается по специальной программе. Управление циклом анализа и обработка результатов анализа осуществляются с помощью встроенной в прибор микро-ЭВМ. В случае обнаружения целевого вещества блок управления выдает сигнал на устройство индикации.

Такая последовательность отбора и анализа пробы требует достаточно большого времени для проведения каждого измерения, однако именно это и обеспечивает бóльшую достоверность обнаружения, исключая ошибки, характерные для детекторов.

54

Газоанализатор «ЭХО-М» может работать как самостоятельно, так и в комплексе с персональным компьютером. При использовании газоанализатора «Эхо-М» в комплексе с персональным компьютером результаты анализа являются более наглядными, кроме того, пользователю предоставляются широкие возможности обработки полученных результатов (хроматограмм) с использованием индивидуализирующей базы данных по ВВ. Взаимодействие персонального компьютера с газоанализатором обеспечивает специальное программное обеспечение.

Результат анализа представляется прибором в виде хроматограммы, выводимой на экран дисплея. Далее ее можно сохранить в памяти компьютера, сравнить с ранее полученными хроматограммами и распечатать. Программное обеспечение содержит базу данных по основным типам ВВ, подключение которой позволяет автоматически распознавать и отмечать хроматографические пики, соответствующие определенным взрывчатым веществам из базы данных.

8.Приборы поиска пустот и неоднородностей. Георадары

Впрактике расследования преступлений зачастую встает проблема поиска немагнитных неметаллических предметов, которые могут быть сокрыты в грунте или в тайниках в стенах зданий. Использование принципа радиолокации позволяет обнаруживать объекты, отличающиеся от грунта и материала стен по своим электрическим свойствам. Несмотря на то, что в повседневном представлении радиолокаторы ассоциируются с устройствами, способными обнаруживать в воздухе самолеты на больших дистанциях, радары, хотя и существенно конструктивно измененные, можно применять для зондирования плотных сред, таких как грунт, кирпичная кладка или бетон.

Из-за достаточно сильного рассеивания и поглощения радиоизлучения плотными средами радиус действия таких приборов относительно невелик и составляет от нескольких десятков до нескольких сотен метров. Причем с ростом возможной глубины зондирования существенно ухудшается разрешающая способность. Подобного типа приборы находят широкое применение в науке и технике, в геологии, археологии и строительстве. Наибольший интерес для криминалистики представляют устройства, позволяющие на глубинах до нескольких метров обнаруживать объекты размером несколько десятков сантиметров.

По своим возможностям и конструкции приборы, предназначенные для этих целей, можно подразделить на собственно приборы поиска пустот и неоднородностей и так называемые георадары.

Приборы поиска пустот и неоднородностей представляют собой простые устройства, способные фиксировать частично отраженный от неоднородностей зондируемой укрывающей среды радиосигнал и при помощи простейшей световой и звуковой индикации сообщать оператору о появлении в зоне зондирования этой неоднородности. Развиваемая мощность сигнала, используемая для зондирования, невелика и, соответственно, глубина зондирования

55