طريقة موحدة لقياس كفاءة مجموعة من مسح لعينة من المتفجرات تتبع

Summary

يمكن تسهيل بروتوكولات أخذ العينات المحسنة وتطوير مواد مناديل جديدة من خلال قياسات موحدة لكفاءة التجميع من أخذ العينات بالمسح. يستخدم نهجنا في أخذ عينات من المتفجرات النزرة جهازا آليا للتحكم في السرعة والقوة والمسافة أثناء أخذ عينات المسح متبوعا باستخراج المتفجرات التي تم جمعها.

Abstract

إحدى الخطوات المقيدة للكشف عن آثار المتفجرات في أماكن الفحص هي الجمع الفعال للعينة. أخذ العينات بالمسح هو الإجراء الأكثر شيوعا لجمع آثار المتفجرات ، وهناك حاجة إلى قياسات موحدة لكفاءة التجميع لتقييم بروتوكولات أخذ العينات وتحسينها. تم تصميم النهج الموصوف هنا لتوفير البنية التحتية للقياس هذه ، ويتحكم في معظم العوامل المعروفة بأنها ذات صلة بأخذ العينات المسحوية. يتم التحكم في ثلاثة عوامل حاسمة (القوة المطبقة ومسافة السفر وسرعة السفر) باستخدام جهاز آلي. يتم اختيار أسطح الاختبار بناء على التشابه مع بيئة الغربلة ، ويمكن صنع المناديل المبللة من أي مادة تعتبر للاستخدام في أخذ عينات المسح. يتم تطبيق عينات الجسيمات من المتفجرات 1،3،5-trinitroperhydro-1،3،5-triazine (RDX) في مكان ثابت على السطح باستخدام تقنية النقل الجاف. يتم إنتاج عينات الجسيمات ، التي تم تطويرها مؤخرا لمحاكاة المخلفات المصنوعة بعد التعامل مع المتفجرات ، عن طريق الطباعة النافثة للحبر لمحاليل RDX على ركائز البولي تترافلورو إيثيلين (PTFE). يتم قياس كفاءة التجميع عن طريق استخراج المتفجرات التي تم جمعها من المسح، ثم ترتبط بعوامل أخذ العينات الحرجة واختيار مادة المسح وسطح الاختبار. تهدف هذه القياسات إلى توجيه تطوير بروتوكولات أخذ العينات في أماكن الفحص ، حيث تكون السرعة والإنتاجية من الاعتبارات الأساسية.

Introduction

الكشف عن آثار المتفجرات في المطارات وأماكن أخرى هو خطوة حاسمة في حماية الجمهور ضد خطر الإرهاب. وتتركز الممارسات الحالية بشكل كبير على مسح أخذ العينات من تلوث السطح من البنود التعامل معها من قبل الناس، والناس أنفسهم، والمواد المخصصة للتحمل البضائع. ويتم تحليل مناديل جمع مباشرة في مجال استخدام أجهزة الكشف عن المتفجرات التجارية التتبع (ETDs) التي عادة ما تقوم على الامتزاز الحراري للمواد الصلبة التي تم جمعها، مع الكشف عن طريق ايون التنقل الطيف ¹ أو، في الآونة الأخيرة، مطياف الكتلة. المبلغ الإجمالي من الوقت المتاح لجمع العينات وتحليلها محدودة بسبب الحاجة للحد من تأثير على الإنتاجية الركاب والبضائع. يجب أن يكون الأمثل بروتوكولات أخذ العينات لجمع معظم عينة في وقت أقصر، الأمر الذي يتطلب قياسات موحدة التي يمكن أن تزن عوامل مهمة للقضاء المجموعة.

مسح لأخذ العيناتهو الممارسة العامة المستخدمة لتلوث سطح أخذ العينات في مجالات الصحة و، والساحات التنظيمية البيئية ^{2، 3، 4، 5، 6، 7.} وتشمل الممارسات النموذجية تحتجز مسح باليد وأخذ العينات داخل منطقة الثابتة باستخدام نمط تغطية العام. لزيادة السيطرة على محو العوامل، بما في ذلك القوة والسرعة، وضعنا نهجا أساسيا لمحاكاة مسح أخذ العينات ^8، والذي قد استخدمت أيضا لتقييم الكفاءة في البيولوجية مسح لأخذ العينات ^9. تم تكييفها جهاز التجاري يهدف لقياس التصاق لهذا الغرض؛ ويشمل سطح مستو التي تتحرك بسرعة ثابتة والمسافة ثابتة بموجب القضاء. يتم التحكم في قوة خلال أخذ العينات من قبل الوزن وضعت على رأس مسح حامل. أسطح الفائدة (أقمشة، جيش التحرير الشعبى الصينىعصي، يتم وضع المعادن، الخ) على سطح مستو ويتم وضع عينة الجسيمات في منطقة محددة على هذا السطح. وقد تبين لنا العمل المستخدمة في وقت سابق المجهرية البوليسترين لاتكس كما الجسيمات الاختبار، وحجم الجسيمات ليكون لها تأثير على جمع الجسيمات، مع أكبر (42 ميكرون) مجالات جمع أكثر كفاءة من (9 ميكرون) مجالات أصغر. كما وجدنا بعض التحسن في كفاءة التحصيل مع زيادة في القوة المطبقة خلال أخذ العينات، ولاحظ الاختلافات في مجموعة من الأسطح المختلفة ومناديل مختلفة.

في عمل لاحق، وجدنا أن جزيئات البوليستيرين يمكن redeposited من خلال الاستمرار في مسح السطح بعد جمع، والحد من كفاءة التحصيل واضحة ^(10). وهذا هو أحد الاعتبارات الهامة في الكشف عن المتفجرات تتبع كعناصر عينات في سيناريوهات الفرز، مثل حقائب، يمكن أن تكون كبيرة بالنسبة إلى منطقة تجميع القضاء، الأمر الذي يتطلب dista السفر اسعةالامتحانات التنافسية الوطنية لتغطية حتى نسبة ضئيلة من مساحة هذا البند. ولذلك، فإن مسافة السفر على السطح بعد جمع العينة هو عامل مهم، والبروتوكولات الحقل عادة تحديد الحد الأقصى المسموح به مسافة المشمولة قبل كل تحليل.

الأشكال المجهرية هي عكس الجزيئات المتفجرة الحقيقية ^{11 و 12} و الخواص الكيميائية والفيزيائية التي قد تجعل لهم منشط كافية للمتفجرات في قضاء تجارب المجموعة. لمعالجة هذا القيد، قمنا بتطوير اختبار المواد التي تحتوي على المتفجرات 1،3،5-trinitroperhydro-1،3،5-تريازين (RDX) مع حجم الجسيمات المعروفة. يتم إجراء اختبار المواد التي كميات نانولتر الطباعة النافثة للحبر من حل RDX في صفائف على ركائز تفلون، مع ودائع الصلبة ميكرومتر الحجم شكلت عن طريق التبخر في كل نقطة في المصفوفة. يتم نقل الودائع إلى السطوح اختبار عن طريق فرك على السطح، والجزء الناتجةيتم تحديد أحجام ICLE حسب حجم الودائع البدء. أقطار الجسيمات المطلوب، على النحو الذي يحدده تحليل بصمات الأصابع تحتوي على متفجرات أثر، هو 10-20 ميكرومتر. ويمكن أيضا أن يتم تشكيل الودائع من قبل pipetting كميات ميكروليتر من محلول على ركائز تفلون ^13، لكنها لن تجف في وديعة واحدة كبيرة، وعموما أكبر بكثير من أن مجموعة المطلوب من أحجام الجسيمات (لجماهير RDX ذات الصلة لهذا العمل). يستخدم معيار الجسيمات النافثة للحبر RDX في هذا العمل جنبا إلى جنب مع إجراءات استخراج والتحليل الكمي للتدليل على طريقة لتحديد مسح كفاءة التحصيل. وقد صممت هذه القياسات لتعزيز التنمية من أخذ العينات الجديدة مناديل مع الكفاءات جمع أفضل، ودعم أفضل الممارسات في أخذ العينات الميدانية، بما في ذلك استهداف الأسطح التي تحقق المزيد من العينة، والقوة المناسبة لاستخدامها أثناء جمع، والمنطقة لتغطي قبل التحليل.

Protocol

1. جهاز

1. تحديد أو افتعال الجهاز مع طائرة المنقولة (انظر التخطيطي في الشكل 1).
   ملاحظة: هنا، واستخدام TL-زلة / قشر اختبار ولكن هذا الجهاز لديه ميزات مثل قياس قوى الاحتكاك، التي ليست ضرورية إلى هذا الأسلوب قد يؤدي الى زيادة التكلفة على جهاز بساطة.
   1. أبعاد الطائرة حدد مع الحد الأدنى للطول 15 سم من الحد الأدنى للعرض 3 سم. طول يتحكم الحد الأقصى للمسافة سفر لمسار واحد أخذ العينات (الشكل 1).
   2. اختيار الطائرة التي تتحرك بسرعات محددة 50-400 ملم / ثانية مع التكرار في سرعة المختار ± 10٪. ويستند هذا النطاق على بيانات من السكان المتطوعين إجراء التجارب المسح. ¹⁰
2. افتعال مسح حامل (الشكل 2). رسومات CAD المتاحة في المعلومات التكميلية.
   1. وتشمل آلية تحامل على عقد محو وفضح circulمنطقة تجميع ع 30 ملم في القطر. ويستند منطقة تجميع على ETDs نموذجي حيث المنطقة desorber في الصك تحدد منطقة تجميع المسموح بها.
   2. تشمل دعم لينة قابلة للإزالة وراء منطقة تجميع لتوفير حتى توزيع القوة. وهو قابل للنقل في حالة التلوث التي لا يمكن إلا إزالتها عن طريق التنظيف. ويمكن إجراء بدعم من الإسفنج رغوة المطاط، كما هو موضح في ASTM D1894 ^14، أو مادة لينة أخرى، مثل شعر، خفض لحجم.
      ملاحظة: وتشمل خصائص المطاط الإسفنجي وصفها في ASTM D1894 ليونة المطلوبة التي تقاس على أنها القدرة على ضغط رغوة 25٪ عند استخدام ضغط 85 ± 15 كيلو باسكال (12.5 ± 2.5 رطل). نحن تقييم فعالية أي دعم مادي لتوزيعها بالتساوي القوة عن طريق تعيين الضغط باستخدام الحساسة قوة الفيلم ^{8 و 10.} الضغط على المنطقة برمتها جمع (30 ملم دياميويمكن حساب دائرة ثالثا) على أساس القوة الكلية فقط لتوزيع منتظم للقوة.
   3. تشمل أوزان الحاقه لتوفير مجموع القوات (وزنها مجتمعة حامل والوزن) على مسح تتراوح بين حوالي 1-15 N (حوالي 100 إلى 1500 غرام القوة). تعيين الحد الأدنى للقوة من جانب وزن مسح حامل. ويستند نطاق النفاذ في البيانات من السكان المتطوعين إجراء التجارب القضاء، حيث مارست القوة متوسط كان 7 N. ¹⁰ الحد الأقصى سوف تكون محدودة بسبب القدرة على ضمان سلاسة الحركة على سطح أثناء السفر القوة.
   4. تشمل العين هوك أو جهاز مماثل لربط سلك زجرية. السلك يقيد في مسح حامل من التحرك أثناء حركة الطائرة. يجب أن يكون السلك موازيا لسطح أو تكون على زاوية إيجابية طفيفة أثناء حركة الطائرة.

2. اختيار المواد وتكوين الآلي

1. اختر الشركة المصرية للاتصالاتالأسطح الواحد على أساس التشابه في البيئة الفرز. ويمكن أن تشمل الخيارات الجلود الاصطناعية والمعدن والبلاستيك، والكرتون، والنسيج، الخ استخدام الأسطح التي هي ثابتة وتناسب على متن الطائرة للجهاز الاختبار. جدا قد تحتاج إلى أن تكون مدعومة من قبل سطح صلب لمنع الحركة خلال مسح أخذ العينات الأسطح المرنة.
   1. قطع السطوح لحجم إذا لزم الأمر ونظيفة مع المذيبات (الإيثانول أو الميثانول مناسبة عموما) و / أو تهب قبالة الجسيمات مع الهواء المضغوط. تنظيف الأسطح مباشرة قبل إجراء مسح أخذ العينات.
2. استخدام مناديل مصنوعة من أي مواد تعتبر لاستخدامها في مسح أخذ العينات. يجب أن يكون لها أبعاد الحد الأدنى لتغطية 30 مم مجال جمع دائري على مسح حامل وأن فرضت في المكان.
   1. قطع مناديل لحجم إذا لزم الأمر لتناسب مسح حامل.
   2. اختبار مجموعة فرعية من مناديل قبل استخدام الإجراءات التالية الموضحة في قسم 4 لتحديد كفاءة الاستخراج وcontaminat فارغةمستويات أيون فيما يتعلق RDX أو غيرها من الملوثات التي يمكن أن تتداخل مع التحليل.
3. إعداد معايير RDX الجسيمات التي صفائف الطباعة النافثة للحبر على تترافلوروإيثيلين (PTFE) ركائز. يوصف تلفيق واستخدامها بالتفصيل في نشر قيد الاستعراض. 200 نانوغرام من RDX هو الحد الأدنى، نظرا نموذجية حدود الكشف تحليلية لأسلوب القياس الكمي لحوالي 5 نانوغرام / مل، والحد الأقصى للمبلغ، على أساس مبالغ RDX في بصمات الأصابع، ويجب أن يكون عدد قليل من ميكروغرام. العينات ويمكن عقد تحت التبريد لمدة تصل إلى 30 يوما بعد الطباعة.
   ملاحظة: الجزيئات المستمدة من هذه المعايير تتراوح في حجمها من 1 ميكرون إلى 40 ميكرون في القطر، ومحاكاة بكثير من الجزيئات في بصمات الأصابع التي تتم بعد التعامل مع المتفجرات البلاستيكية ^12. توزيع المنطقة من العينة نقل تعتمد على حجم مجموعة المطبوعة، ولكن سوف يكون عادة في غضون 5 مم منطقة 5 مم؛ أيضا في غضون ال 30مم مجال أخذ العينات دائرية. يستخدم هذا البروتوكول معايير الجسيمات RDX التي تنتجها الطباعة النافثة للحبر التي لديها توزيع حجم الجسيمات المعروفة وتوزيع المنطقة المعروفة عند نقلها على سطح الاختبار. عينات نقل الجافة الأخرى ¹³ يمكن أن تستخدم إذا عرفت نفس المعلمات. لا ينصح العينات التي تنتجها ترسب الحل المباشر على أسطح الاختبار.
4. تكوين واختبار جهاز لمسح العينات.
   1. نقل الطائرة إلى نقطة الانطلاق (الشكل 1).
   2. في اشارة الى الشكل 3، ضع سطح الاختبار، دون التقيد به، على متن الطائرة الجهاز.
      1. إعداد قالب من الورق، كما هو مبين في التخطيطي في الشكل 1، ووضعه دافق إلى حواف السطح اختبار، كما هو مبين في الشكل (3). يصادف قالب موقع موقف يمسح البداية والموقع وطول المسار أخذ العينات.
      2. تلتزم ر قالبس السطح باستخدام الشريط. نقل السطح، مع القالب، ذهابا وإيابا على متن الطائرة حتى مسح يجلس على موقع البداية عندما السلك الزجرية هو مشدود. نقل السطح، مع القالب، جنبا إلى جنب على متن الطائرة، حتى يتم توسيط السلك الزجرية في الطريق السفر.
   3. بمناسبة موقع على متن الطائرة حيث سيتم الالتزام الركيزة، كما هو محدد أعلاه. التمسك السطح، مع القالب، إلى الطائرة باستخدام الشريط المزدوج عصا.
   4. استخدام عناصر التحكم البرمجيات لأداة لمسافة سفر المدخلات وسرعة السفر.
   5. بدء حركة الطائرة لاختبار أن يمسح يتبع مسار أخذ العينات لمسافة السفر بأكملها، وضمان السفر على نحو سلس.
      ملاحظة: بعض مجموعات من مسح والسطحية اختبار قد يؤدي إلى مستوى عال من الاحتكاك أثناء الحركة. تخطي ورفع من مسح أثناء الحركة أمر غير مرغوب فيه. ويمسح قد تحيد عن الطريق وأخذ العينات لمسافات سفر طويلة أو لبعض تركيباتمن مسح وسطح الاختبار. العامل الأكثر أهمية هو ضمان أن يمسح يمر من خلال الموقع إيداع عينة. ضبط زاوية من السلك الزجرية قد تساعد على التخفيف من المشكلة.
   6. قياس مسافة السفر من مكان إيداع عينة إلى نهاية السفر.
      ملاحظة: إذا تم وضع العينة بالقرب من بداية الطريق أخذ العينات، كما في الشكل (1)، فإن مسافة السفر تكون على الحد الأقصى لطول سطح الاختبار. مسافات السفر أصغر يمكن اختيار طريق الحد من إجمالي طول السفر، أو عن طريق نقل موقع العينة.

3. مسح لأخذ العينات

1. سطح اختبار نظيفة والسماح ليجف.
2. وضع السطح على التوازن تحميل العلوي ووضع قالب ورقة على رأس (انظر 2.4.2)، عقد في مكانه في زاوية.
3. أخذ عينة الجسيمات في متناول اليد واستخدام الإضاءة نظرة عابرة للتأكد من أن مجموعة كاملة.
4. ضع إصبع وراء إيداعووضع الجانب إيداع PTFE الركيزة أسفل على سطح الاختبار، مع إيداع داخل منطقة العينة ملحوظة. ترجمة الركيزة PTFE على طول السطح اختبار ضمن مسار أخذ العينات باستخدام ما لا يقل عن 10 N (مراقبة الوزن على الميزان ليساوي أو يتجاوز 1000 غرام القوة) إلى الجافة ونقل الجزيئات.
   1. للأسطح اختبار مع نسيج مقلم، ترجمة الركيزة PTFE على طول التعامد السطح إلى التصدعات، حتى لو كان هذا هو متعامد إلى طريق أخذ العينات.
5. استخدام الإضاءة نظرة عابرة لتفقد الركيزة PTFE بعد الجاف نقل لضمان إزالة مجموعة. إذا ظلت عناصر مجموعة، اختر ما إذا كان سيستمر أو تجاهل التجربة والبدء من جديد. ويتوقف الاختيار على حدود الكشف من استخراج وتحليل، والحد الأدنى من كتلة اللازمة على السطح.
6. حجز الركيزة PTFE لاستخراج وتحديد كفاءة النقل.
7. وضع سطح اختبار على متن الطائرة في صتعريف reviously الموقع والالتزام الى الطائرة باستخدام شريط مزدوج عصا أو ما يعادلها.
8. تحميل المحدد مسح في حامل وإرفاق الأوزان المناسبة لقوة المحدد.
9. تسجيل درجة الحرارة والرطوبة بالقرب من التجربة في حدود ± 2 ° C و ± 5٪ RH.
10. نعلق السلك الزجرية لمسح حامل ووضع حامل مسح الجانب السلبي على سطح الاختبار. بدء حركة الطائرة على الفور. رفع مسح حامل من على سطح اختبار بعد حركة يتوقف وإزالة مسح من حامل.

4. استخراج وتحليل

1. استخراج وتحليل أي RDX المتبقية على نقل PTFE الركيزة.
   1. تدفق 1 مل من الميثانول التي تحتوي على مستوى داخلي على السطح والى 2 مل قارورة زجاجية. استخدام RDX الموسومة نظائريا كمعيار داخلي. A التناظرية مناسبة مع التركيب الكيميائي مماثلة، والخصائص الفيزيائية يمكن استخدامها اذا موقفا الموسومة نظائرياارض لا يمكن الحصول عليها. لRDX، فإن وجود معيار داخلي مقبول إضافي يكون cyclotetramethylenetetranitramine (HMX). طريقة التحضير نقل PTFE الركيزة يوحي التفاف حول PTFE ورقة لتقليل الخسائر المذيبات إلى ورقة.
   2. تحديد الحلول باستخدام بروتوكول التحليلية التي سبق وضعها. ويستند البروتوكول المستخدم في هذه الدراسة على electrospray الطيف التأين كتلة (ESI-MS).
2. استخراج وتحليل RDX التي تم جمعها على القضاء.
   1. خفض المواد مسح وصولا الى 30 مم مجال جمع دائري ووضع جزء قطع داخل 2 مل قارورة زجاجية. إضافة 1 مل من الميثانول التي تحتوي على معيار الداخلية.
   2. سقف القارورة ودوامة في 10000 دورة في الدقيقة لمدة 30 ثانية.
   3. تحديد الحلول بأسرع وقت ممكن لمنع إعادة امتصاص للتحليلها و / أو معيار الداخلية على المواد القضاء. تحليلات كاملة في غضون ساعة من استخراج كلما أمكن ذلك.
3. استخراج وتحليل مجموعة فرعية من المعايير RDX الجسيمات غير المستخدمة على PTFE للحصول على كتلة الأساس ابتداء من عام بنفس الطريقة 4.1.
4. حساب كفاءة نقل (TE) من الركيزة PTFE لتحديد كتلة RDX تترسب على السطح.
   
   حيث RDX _الأولي هو متوسط المودعة كتلة من العينات الأساسية المستخرجة (الخطوة 4.3) وRDX _{لا تزال قائمة.} هي كتلة من RDX المتبقية على الركيزة PTFE بعد الجاف نقل (الخطوة 4.1).
5. حساب كفاءة التحصيل (CE) من مسح نسبة إلى كتلة تترسب على السطح.
   
   حيث RDX _مسح هو كتلة من RDX المستخرجة من مسح (الخطوة 4.2).

5. مراقبة الجودة

1. أداء لا تقل عن 3 مكررات. التباين في CE يمكن أن تكون عالية نسبيا وربما تكون هناك حاجة إلى 10 أو أكثر مكررات لتحديدأهمية العوامل أخذ العينات المختلفة.
   1. السطوح اختبار نظيفة وإعادة استخدامها لمكررات إذا اختبار فارغة يدل على فعالية إجراء التنظيف. قد تؤثر المذيبات نسيج السطح، وأي إجراء يتطلب استخدامها يجب أن تنطبق على جميع مكررات.
   2. استخدام مناديل جديدة لكل تكرار.
2. قياس الفراغات عملية باتباع نفس الإجراء ولكن مع ركائز PTFE فارغة.

6. إعداد التقارير

1. حساب والإبلاغ عن الانحراف المتوسط ​​والمعياري للTE وCE ل(ن) نسخ متماثلة.
2. تقرير 1) نوع من القضاء، 2) سطح الاختبار، 3) القوة، 4) سرعة، 5) السفر مسافة 6) درجة الحرارة، و7) الرطوبة.
3. عن نوع وتفاصيل العينة المستخدمة. إذا كان قد تم إعداد العينات بخلاف الطباعة النافثة للحبر، قدر التقرير حجم الجسيمات والتكاثر.
4. الإبلاغ عن أي عوامل أخرى، تسيطر عليها أو ملاحظتها.

Results

قدرة هذا البروتوكول لقياس بدقة كفاءة جمع من مجموعة واسعة من السطوح اختبار ممكن تعتمد على الخصائص الفيزيائية للعينة والحبس لمنطقة معينة على السطح. إذا كانت العينة خارج المنطقة المحددة، فإنه قد لا يكون واجه بالكامل خلال مسح أخذ العينات، وسيتم تخفيض كفاءة جمع مصطنع. وبالإضافة إلى ذلك، إذا كانت الجسيمات تختلف اختلافا كبيرا من الجزيئات الحقيقية المتوقعة في بقايا المتفجرات أثر، قد لا تكون القياسات كفاءة جمع تمثيلي. لهذه الأسباب، فإننا نوصي باستخدام نوع معين من العينة التي ثبت لتوليد الخصائص المناسبة حجم الجسيمات، ونقل لاختبار السطوح داخل منطقة محصورة بما يتفق مع البروتوكول. حل ترسب المباشر لتشكيل الجسيمات يعتمد على نسيج وتكوين السطح وقد لا يؤدي إلى repreعينات sentative.

وترد النتائج في الجدول رقم 1 لETD التجاري يمسح 1 (التلوي أراميد بوليمر) إعطاء 7.5 N قوة وممثل سطح اختبار الأمتعة (الباليستية النايلون القماش المنسوج)، لمدة مسافات السفر المختلفة. سرعة السفر لجميع التجارب هي 50 ملم / ثانية، وكانت درجة الحرارة والرطوبة النسبية خلال جمع 20 ± 2 ° C و 40 ± 4٪ RH، على التوالي. وأظهرت النتائج أن أطول النتائج طول المسار في انخفاض كفاءة التحصيل، والتي من المتوقع نظرا لإعادة الترسب من جسيمات ^10. وقد حقق مسافة سفر 36 سم باستخدام ثلاث مسارات منفصلة على السطح، ورفع مسح في نهاية كل مسار وترجمة السطح لفضح مسار أخذ العينات الطازجة. هذه الطريقة في تمديد مسافة السفر يتطلب أن يمسح يتم رفع وضعت أسفل عدة مرات، مما يؤدي إلى نتائج مختلفة مقارنة مستمرة مسار عينة. في سيناريوهات فحص، فمن المرجح أن يمسح يتم رفع واستبدال مرات عديدة على هذا البند، حتى أن هذا النهج لتوسيع المسافة السفر هو المناسب.

قسم التدريب والامتحانات ودائع RDX من الركيزة PTFE مرتفعة، كما هو متوقع لهذا السطح. لأن TES قريبة من 100٪، وليس هناك ضمان الجودة التي تقدمها الفحص البصري من الركيزة (الخطوة 3.2.3)، يمكن القضاء على قياس TE دون أن يؤثر ذلك بشكل كبير على النتائج CE لهذا السطح الاختبار. قد يكون السطوح اختبارات أخرى أقل أو أكثر TES المتغيرة. الشكوك في CE تقع ضمن النطاق المتوقع لهذه التقنية استنادا إلى تجربتنا حتى الآن. مسح والكشف عن المتفجرات التجاري الثاني (الألياف الزجاجية المنسوجة المغلفة PTFE) لديها عادة الشكوك أقل من البوليمر الفوقية الأراميد قضاء، على الرغم من أنها لديها أيضا شهادات الاستحقاق أقل في العام (الشكل 4). عملنا السابق مع المجهرية البوليسترين و "> 8 غير متسقة مع الكفاءات جمع أقل احظ المفتشون للقضاء 2 مقارنة مع مسح 1.

الشكل 1. التخطيطي للمسح جهاز أخذ العينات (من اليسار والوسط) مع قالب لعينة وضع على سطح اختبار (يمين). يظهر أثر للمنطقة جمع مسح، دائرة قطرها 30 ملم، في بداية ونهاية المسار أخذ العينات. ويتم وضعها على سطح اختبار مسح، يسافر مباشرة من خلال الموقع عينة (عادة 5 مم 5 مم أو أصغر)، وينتهي على السطح. على مسافة السفر هي من C، وموقع من العينة، لهذه الغاية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

pload / 55484 / 55484fig2.jpg "/>
الشكل 2. مثال مسح حامل. وتظهر الأجزاء المكونة لصاحب مخصصة في الجزء العلوي الأيسر، وتشمل اثنين من المكونات البلاستيكية التي تنتجها الطباعة 3D. هذين العنصرين تعمل على كبح مسح في مكان والتي عقدت معا من قبل اثنين من المسامير الإبهام. والحاقه للصدأ الفولاذ الوزن هو قضيب صلب مع عشيق الخيوط في نهاية واحدة لمرفق لصاحب. الترباس العين لمرفق خط زجرية.

الشكل 3. تكوين الجهاز. يتم إجراء قالب الورق الأصفر لتناسب 10 سم في 10 سم مربع سطح اختبار من الصلب، مع انقطاع للمسار أخذ العينات. يتم وضع السطح مع القالب على متن الطائرة المنقولة وتعديلها حتى خط الزجرية هو مشدود وتركزت على طريق أخذ العينات. يستخدم القالب لتكوين اله الجهاز وعند نقل عينة الاختبار، ولكن ليست في مكانها مسح أثناء أخذ العينات. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4. نتائج الاصطناعية سطح اختبار الجلد و36 سم مسافة السفر، وذلك باستخدام 3 تمريرات 12 سم لكل منهما، لمدة مناديل مختلفة تحقيقه. وترد الشكوك في CE ك 1 الانحراف المعياري.

مسافة السفر (سم)	قوة (N)	TE (٪)	RSD (٪)	CE (٪)	RSD (٪)	ن	36 *	7.5	97.4 ± 2.1	2.2	11.7 ± 4.0	34.0	9
12	7.5	98.5 ± 1.3	1.3	22.6 ± 3.4	15.2	4
* 3 تمريرات 12 سم لكل منهما.

الجدول 1. نتائج ETD التجاري مسح 1 والمنسوجة من النايلون سطح اختبار النسيج لمدة مسافات السفر المختلفة. وترد الشكوك في TE وCE ك 1 الانحراف المعياري.

Discussion

ويعتبر جمع العينات حاليا كخطوة الحد إلى تحسين قدرات الكشف في بيئات الفرز. مسح لأخذ العينات في حاجة إلى القياس والتقييس من أجل تقييم القدرات الحالية ودعم تطوير مواد جديدة لأخذ العينات والبروتوكولات. تم تصميم هذا النهج هو موضح هنا لتوفير هذه البنية التحتية القياس، وتسيطر على معظم العوامل المعروفة لتكون ذات صلة مسح أخذ العينات. وقد أظهرت الأعمال السابقة أن حجم الجسيمات، القوة المطبقة خلال جمع واختبار السطح، وأخذ عينات مسح، وبعد السفر، كلها عوامل مهمة السيطرة عليها. يسمح للنهج فعال من أجل السيطرة على القوة المستخدمة، وسرعة المسح، وبعد السفر، وينبغي أن القيم المحددة لهذه المعلمات تقع ضمن النطاق المتوقع في مواقف حقيقية. يتم تطبيق قوة باستخدام الوزن الدعم على منطقة تجميع، وينبغي الحرص على تحقيق حتى توزيع القوة من أجل احسبulate الضغط.

ويتم اختيار الأسطح اختبار من قبل المستخدم، وينبغي أن تتعلق بيئات فحص الحقيقية لتكرار النطاق المتوقع من التحديات أخذ العينات. ويتم اختيار مناديل أخذ العينات من أجل تقييم الممارسات الحالية و / أو قياس فعالية المواد المصممة حديثا. من أجل مقارنة النتائج بين المختبرات وأسطح اختبار نفسها ومناديل يجب استخدام، والتي يمكن أن يتم ذلك عن طريق تحديد المعايير الضرورية أو المواد التي تم شراؤها من مصدر واحد المشاركة. هي مناديل ETD المتاحة تجاريا، لكنها مستمرة في ظل الإنتاج وقد يكون الكثير مختلفة خصائص مختلفة. هذه هي القضايا التي يمكن معالجتها في المستقبل من خلال الجهود بين المختبرات منسقة.

يجب أن العينات المستخدمة لتقييم كفاءة التحصيل تطابق الخصائص الفيزيائية المتوقع في مواقف حقيقية. في حالة من المتفجرات، وقد وضعنا نهجا لحلول الطباعة النافثة للحبر من RDX لإنتاجميكرومتر الودائع الحجم الذي نقل بكفاءة لمجموعة من ركائز وإنتاج الودائع الجسيمات التي يتراوح حجمها 1-40 ميكرون. بدلا من ذلك، يمكن أن تستخدم ذات حجم ثابت المجهرية البوليسترين. pipetting لحلول RDX على ركائز تفلون عادة ما ينتج في ودائع واحد التي قد تكون كبيرة جدا، وأحجام الجسيمات بعد نقلها إلى سطح غير معروفة. هذا النهج يمكن استخدامها للدراسات أخذ العينات إذا تتميز أحجام الجسيمات وأظهرت أن تكون قابلة للتكرار.

وقد وصفت هذه الطريقة لتقييم كفاءة أخذ العينات للمتفجرات، ولكن يمكن أيضا أن تطبق على البيئة والطاقة النووية، أو تطبيقات علوم الطب الشرعي. العينات، مرة أخرى، يجب تطويرها لتتناسب مع التطبيقات الحقيقية، وذلك في حالة من بقايا الجسيمات، فإن نفس النوع من نقل الجاف من تفلون تكون مناسبة. تلوث سطح الناشئة من مصادر أخرى غير نقل الجسيمات، مثل التكثيف من بخار، وأنواع مختلفة من العيناتقد تكون أكثر ملاءمة.

وجود قيود الحالي للتقنية هو عدم القدرة على تغيير الاتجاهات في أخذ العينات. التكوين الحالي يسمح للحركة في اتجاه واحد فقط، وبالتالي لا نستطيع السيطرة لإجراء تغييرات الاتجاه التي تحدث عادة في أخذ العينات مجال الكائنات. نحن نعالج حاليا هذه الحاجة من خلال دمج س - ص الحركة والسماح لأنماط أخذ العينات محددة لملء المنطقة.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
جهاز اختبار الانزلاق / التقشير	Imass	TL-2300	يحل محل TL-2200 المستخدم في
طابعة 3D	Stratasys	Connex500	VeroWhite كمادة طباعة
قضيب فولاذي مع خيط	McMaster-Carr	7786T14	مقطوع حسب الحجم للوزن المطلوب ، العديد من البائعين عبر الإنترنت متوفرين
لباد أو مواد دعم مطاطية			في حامل المناديل ، متعددة عبر الإنترنت البائعون المتاحون
PTFE الركيزة	SPI Supplies	01426-AB	1 "Bytac بعرض مقعد وواقي الرف ، Al-backed ، مقطوع حسب الحجم
RDX حل	Cerilliant المعايير المرجعية التحليلية	ERR-001S	1،000 مجم / مل في طابعة نفث الحبر الأسيتونيتريل
	MicroFab Technologies، Inc.	jetlab4 xl-B
الموسومة نظائريا RDX	كامبريدج النظائر مختبرات	CLM-3846-S	للمعيار التحليلي الداخلي
2 مل قارورة زجاجية	Restek	21140/24670
الميثانول	سيجما ألدريتش	14262	مسح Chromasolv درجة
ETD 1	DSA	DSW8055P	Ionscan 500 DT مسح
ETD مسح 2	DSA الكشف	ST1318P	Itemiser DX مسح
نسيج النايلون الباليستي أقمشة	سياتل	1050 منكر المقذوفات
النسيج			الاصطناعية الاتصال المؤلفين لعينة