Método Padrão para medir a eficiência Coleção de Wipe-amostragem de Explosivos Traço

Summary

Protocolos de amostragem otimizados e o desenvolvimento de novos materiais de limpeza podem ser facilitados por medições padronizadas da eficiência de coleta a partir da amostragem de lenços. Nossa abordagem para amostragem de explosivos vestigiais usa um dispositivo automatizado para controlar a velocidade, força e distância durante a amostragem seguida pela extração dos explosivos coletados.

Abstract

Uma das etapas limitantes para detectar vestígios de explosivos em locais de triagem é a coleta efetiva da amostra. A amostragem de lenços é o procedimento mais comum para coletar vestígios de explosivos, e medições padronizadas da eficiência da coleta são necessárias para avaliar e otimizar os protocolos de amostragem. A abordagem descrita aqui foi projetada para fornecer essa infraestrutura de medição e controla a maioria dos fatores conhecidos por serem relevantes para a amostragem de lenços. Três fatores críticos (a força aplicada, a distância de deslocamento e a velocidade de deslocamento) são controlados usando um dispositivo automatizado. As superfícies de teste são escolhidas com base na semelhança com o ambiente de triagem, e os lenços podem ser feitos de qualquer material considerado para uso na amostragem de lenços. Amostras de partículas do explosivo 1,3,5-trinitroperhidro-1,3,5-triazina (RDX) são aplicadas em um local fixo na superfície usando uma técnica de transferência a seco. As amostras de partículas, recentemente desenvolvidas para simular resíduos feitos após o manuseio de explosivos, são produzidas por impressão a jato de tinta de soluções RDX em substratos de politetrafluoretileno (PTFE). A eficiência da coleta é medida pela extração do explosivo coletado do lenço e, em seguida, relacionada a fatores críticos de amostragem e à seleção do material do lenço e da superfície de teste. Essas medições destinam-se a orientar o desenvolvimento de protocolos de amostragem em locais de triagem, onde a velocidade e o rendimento são considerações primárias.

Introduction

Rastreio de vestígios de explosivos nos aeroportos e outros locais é um passo crucial na proteção do público contra a ameaça do terrorismo. As práticas atuais são fortemente focada em wipe-amostragem de contaminação da superfície das itens manipulados por pessoas, as próprias pessoas, e artigos destinados a porões de carga. Toalhetes de recolha são analisados imediatamente no campo, utilizando detectores de explosivos comerciais vestigiais (TVP) que são normalmente à base de dessorção térmica de material sólido foi recolhido, com detecção por espectrometria de mobilidade de iões ¹ ou, mais recentemente, espectroscopia de massa. A quantidade total de tempo disponível para a recolha e a análise da amostra é limitada pela necessidade de minimizar o impacto na carga de passageiros e de transferência. protocolos de amostragem tem de ser optimizada para recolher a maior parte da amostra no tempo mais curto, o que exige medidas padronizadas que podem pesar factores importantes para limpar recolha.

Wipe-amostragemé uma prática geral usada para a contaminação da superfície de amostragem em saúde, e arenas reguladoras ambientais ^{2, 3, 4, 5, 6, 7.} práticas típicas incluem a realização da toalhita à mão e recolha de amostras dentro de uma área fixa utilizando um padrão de cobertura geral. Para aumentar o controlo sobre factores, incluindo a força e velocidade de limpeza, foi desenvolvida uma abordagem instrumental para simular limpar-amostragem ^{de 8,} o que também tem sido utilizado para avaliar a eficiência biológica em Wipe-amostragem ^9. Um dispositivo comercial destina-se a medições de adesão foi adaptado para o efeito; que inclui uma superfície plana que se move a uma velocidade fixa e distância sob um estacionária limpar. A força durante a amostragem é controlado por um peso colocado no topo do suporte de limpar. Superfícies de interesse (tecidos, plaos paus, metais, etc.) são colocados sobre a superfície plana e uma amostra de partículas é colocado em um área fixa nessa superfície. O nosso trabalho usadas microesferas de látex de poliestireno anteriores como as partículas de teste, e o tamanho de partícula foi demonstrado ter um efeito sobre a recolha de partículas, com maiores (42 um) esferas recolhidos mais eficientemente do que os mais pequenos (9 um) esferas. Descobrimos também alguma melhoria na eficiência de recolha com um aumento da força aplicada durante a amostragem, e observaram-se diferenças na recolha a partir de superfícies diferentes e para diferentes toalhetes.

Em trabalho subsequente, verificou-se que as partículas de poliestireno poderiam ser depositada, continuando a limpar a superfície após a recolha, a redução da eficiência da recolha aparente ^10. Esta é uma consideração importante na detecção de explosivos traço, como itens amostrados em cenários de triagem, tais como malas de viagem, pode ser grande em relação à área de coleta de limpar, exigindo extensa dista viagemNCES para cobrir até mesmo uma pequena porcentagem da área do item. Por conseguinte, a distância de deslocamento na superfície após a recolha da amostra é um factor importante, e protocolos de campo tipicamente definir uma distância máxima permitida coberto antes de cada análise.

As formas de microesferas são diferentes de partículas explosivas reais ^{11, 12} e as suas propriedades químicas e físicas podem torná-los um simulador inadequados para limpar explosivos em experiências de recolha. Para resolver esta limitação, foi desenvolvido um material de teste contendo o explosivo 1,3,5-trinitroperhydro-1,3,5-triazina (RDX) com uma dimensão de partícula conhecida. O material de teste é feito por volumes de nanolitros de impressão a jacto de tinta de uma solução RDX em matrizes em substratos de Teflon, com depósitos sólidos de tamanho micrométrico formados por evaporação em cada ponto na matriz. Os depósitos são transferidas para as superfícies de ensaio por fricção sobre a superfície, e a parte resultanteigo tamanhos são definidas pelo tamanho começando depósito. Os diâmetros das partículas desejadas, como determinado por análise de impressões digitais contendo explosivos de rastreio, é de 10 a 20 um. Depósitos também pode ser formado por pipetagem de volumes de microlitros de solução sobre substratos de Teflon ^13, mas que vai secar em uma única grande depósito, geralmente muito maior do que a gama desejada de tamanhos de partículas (para massas RDX relevantes para este trabalho). O padrão de partículas de jacto de tinta RDX é usado neste trabalho, juntamente com procedimentos de extracção e análise quantitativa para demonstrar o método para a determinação limpar eficiência de recolha. Estas medidas destinam-se a promover o desenvolvimento de nova amostragem toalhetes com melhores eficiências de recolha, e apoiar as melhores práticas de amostragem de campo, incluindo direccionamento superfícies que produzem mais de exemplo, a força apropriada para utilizar durante a recolha, e a área de cobertura antes da análise.

Protocol

1. Aparelho

1. Seleccionar ou fabricar um dispositivo com um plano móvel (ver esquemático na Figura 1).
   NOTA: Aqui, use um TL-derrapante / tester casca, mas este dispositivo tem funcionalidades, tais como a medição de forças de atrito, que não são necessárias para este método e pode aumentar o custo ao longo de um dispositivo mais simples.
   1. Seleccione dimensões planas com um comprimento mínimo de 15 cm por uma largura mínima de 3 cm. O comprimento controla a distância de deslocamento máxima para um único caminho de amostragem (Figura 1).
   2. Escolher um plano que se desloca a velocidades definidas 50-400 mm / s com uma repetibilidade à velocidade escolhida de ± 10%. A escala é baseada em dados a partir de uma população de voluntários realizando experiências de limpeza. ¹⁰
2. Fabricar um suporte de enxugar (Figura 2). desenhos CAD disponíveis em informações complementares.
   1. Incluem um mecanismo de fixação para manter a limpeza e expor um circulárea de recolha de ar de 30 mm de diâmetro. A área de recolha é baseado em TVP típicos onde a área de dessoro no instrumento define a área de recolha admissível.
   2. Incluem um suporte macio removível atrás da área de recolha para proporcionar uma distribuição uniforme da força. É removível no caso de contaminação que não pode de outro modo ser removidos por limpeza. O suporte pode ser feito de espuma de borracha de esponja, tal como descrito na norma ASTM D1894 ^14, ou outro material macio, tal como feltro, cortado para o tamanho.
      NOTA: As propriedades da borracha esponjosa descrito na norma ASTM D1894 incluem uma maciez requerida medida como a capacidade para comprimir a espuma de 25% quando se utiliza uma pressão de 85 ± 15 kPa (12,5 ± 2,5 psi). Nós avaliar a eficácia de qualquer material de suporte para distribuir uniformemente a força por meio do mapeamento da pressão utilizando um filme sensível à força ^{8, 10.} A pressão ao longo de toda a zona de recolha (30 mm Diamecírculo ter) pode ser calculada com base na força total, apenas para distribuições uniformes de força.
   3. Incluem pesos acoplável para fornecer forças totais (peso combinado do suporte e peso) sobre a (cerca de 100 a 1500 gramas-força) limpe na gama de aproximadamente 1 a 15 N. Definir a força mínima pelo peso do suporte de limpar. A gama de força é baseado em dados a partir de uma população de voluntários realizando experiências de limpeza, em que a força exercida média foi de 7 N. ¹⁰ A força máxima será limitada pela capacidade de garantir um movimento suave sobre a superfície durante o deslocamento.
   4. Incluem um olho-de gancho ou dispositivo semelhante para a fixação de um fio de restrição. O arame retém o suporte de limpar de se mover durante o movimento do avião. O fio deve ser paralela à superfície ou estar com uma ligeira inclinação positiva durante o movimento do avião.

2. Seleção de Materiais e Configuração Instrumental

1. Selecione test superfícies baseadas na semelhança com o ambiente de triagem. Escolhas podem incluir couro sintético, metal, plástico, cartão, tecido, etc. Utilização superfícies que são planas e se encaixam no plano do dispositivo de teste. superfícies flexíveis Muito pode necessitar de ser suportada por uma superfície rígida para impedir o movimento durante a limpar-amostragem.
   1. Superfícies cortadas ao tamanho, se necessário e limpo com solvente (etanol ou metanol são geralmente adequada) e / ou por sopragem de fora das partículas com ar pressurizado. Limpar as superfícies imediatamente antes da conduta de limpar-amostragem.
2. Use lenços feitos de qualquer material considerado para uso em wipe-amostragem. Eles devem ter dimensões mínimas para cobrir a área de 30 mm de diâmetro recolha circular no suporte de limpar e ser fixada no seu lugar.
   1. Toalhetes corte ao tamanho, se necessário, para se encaixar em limpar titular.
   2. Teste um subconjunto de toalhetes antes de utilização seguindo os procedimentos descritos na secção 4 para determinar a eficiência de extracção e de contaminantes em branconíveis de iões em relação ao RDX ou outros contaminantes que podem interferir com a análise.
3. Preparar padrões RDX partículas por matrizes de impressão a jacto de tinta sobre substratos de politetrafluoretileno (PTFE). O seu fabrico e utilização está descrito em detalhe na publicação sob avaliação. 200 ng de RDX é um valor mínimo, dado típicos limites de detecção analíticos da técnica quantificação de cerca de 5 ng / mL, e a quantidade máxima, com base em valores apresentados de RDX em impressões digitais, deve ser de alguns microgramas. As amostras podem ser mantidas sob refrigeração durante um máximo de 30 dias após a impressão.
   NOTA: As partículas geradas a partir destes padrões variam em tamanho de 1 um a 40 um de diâmetro, simulando assim as partículas em impressões digitais feitas depois de manusear explosivos plásticos ^12. A distribuição da amostra transferido área depende do tamanho da matriz impressa, mas será tipicamente dentro de 5 mm de área de 5 mm; bem dentro do 30área de amostragem circular mm de diâmetro. Este protocolo utiliza padrões de partículas RDX produzidos por impressão de jacto de tinta que tem uma distribuição de tamanho de partícula conhecida e uma distribuição área conhecida quando transferido para a superfície de teste. Outras amostras de transferência seca ¹³ pode ser usado se são conhecidos os mesmos parâmetros. As amostras produzidas por deposição directa solução sobre as superfícies de teste não são recomendados.
4. Configurar e dispositivo de teste para limpar amostragem.
   1. Mover o avião para a posição de partida (Figura 1).
   2. Fazendo referência à Figura 3, colocar uma superfície de ensaio, sem aderir-lo, no plano do dispositivo.
      1. Preparar um molde de papel, como se mostra no esquema na Figura 1, e colocá-lo de descarga para as arestas da superfície de teste, como mostrado na Figura 3. O modelo marca a localização da posição de partida e limpe a localização e comprimento do percurso de amostragem.
      2. Aderir o modelo to da superfície usando fita. Mover a superfície, com o molde, e para trás no plano até que o toalhete se senta sobre o local inicial quando o fio de restrição é esticada. Mover a superfície, com o molde, lado-a-lado no avião, até que o fio de restrição é centrada para baixo do trajecto de deslocamento.
   3. Marcar a localização no plano em que o substrato vai ser aderido, tal como determinado acima. Aderir superfície, com o modelo, ao plano usando fita dupla-stick.
   4. Use os controles de software para o instrumento a distância do curso de entrada e velocidade de deslocamento.
   5. Iniciar o movimento do plano de testar que o toalhete se segue o percurso do gás para toda a distância de percurso, e para assegurar um deslocamento suave.
      NOTA: Algumas combinações de limpar e a superfície de teste pode resultar num elevado nível de atrito durante o movimento. Ignorando e levantamento do toalhete durante o movimento é indesejável. A limpar pode desviar-se do percurso de amostragem para distâncias longas ou por algumas combinaçõesde limpar e a superfície de teste. O factor mais crítico é para assegurar que as passagens através limpar o local de depito de amostras. Ajustar o ângulo do fio de restrição pode ajudar a aliviar o problema.
   6. Medir a distância de viagem a partir da localização do depósito de amostra para o fim da viagem.
      NOTA: Se a amostra é colocada perto do início do trajecto de amostragem, como na Figura 1, a distância de percurso estará no seu máximo para o comprimento da superfície de teste. Menores distâncias de viagem pode ser seleccionado através da limitação do comprimento total da viagem, ou movendo-se o local da amostra.

3. Limpeza-amostragem

1. superfície de ensaio limpo e deixar secar.
2. Coloque a superfície sobre uma balança de carregamento superior e colocar um molde de papel no topo (ver 2.4.2), segurando-o no lugar em um canto.
3. Retirar uma amostra de partículas em mão e usar olhando iluminação para verificar que a matriz esteja completa.
4. Coloque um dedo por trás do depósitoe colocar o depósito do lado do substrato de PTFE para baixo sobre a superfície de teste, com o depósito no interior da área de amostra marcado. Traduzir o substrato de PTFE ao longo da superfície de teste no interior do percurso de amostragem usando um mínimo de 10 N (observar o peso sobre a balança a igual ou superior a 1000 gramas-força) para secar-transferir as partículas.
   1. Para superfícies de ensaio com uma textura estriada, traduzir o substrato de PTFE ao longo da superfície ortogonal às estrias, mesmo se este for ortogonal para o percurso do gás.
5. Use iluminação olhando para inspeccionar o substrato de PTFE pós-transferência seca, para permitir a remoção da matriz. Se os elementos de matriz permanecem, escolher se quer continuar ou descartar a experiência e começar de novo. A escolha dependerá dos limites de detecção de extracção e análise, e a massa mínima necessária sobre a superfície.
6. Reservar o substrato de PTFE para extracção e determinação da eficiência de transferência.
7. Colocar a superfície de ensaio sobre o plano no previously local definido e aderir-lo para o avião usando fita vara duplo ou equivalente.
8. Carregar a limpar seleccionado no suporte e fixar os pesos apropriados para a força seleccionada.
9. Registar a temperatura e a humidade perto da experiência para dentro de ± 2 ° C e ± 5% de HR.
10. Ligar o fio de restrição para titular a limpar e colocar o suporte limpe-lado o baixo sobre a superfície de teste. iniciar imediatamente o movimento do avião. Levantar o suporte de limpar a superfície de ensaio, após o movimento cessa e remover a limpe a partir do suporte.

4. Extração e Análise

1. Extrair e analisar qualquer RDX restante no substrato de transferência de PTFE.
   1. Fluxo de 1 mL de metanol contendo um padrão interno sobre a superfície e para dentro de um frasco de vidro de 2 mL. Use um RDX isotopicamente marcado como um padrão interno. Um análogo apropriado com a estrutura química semelhante e propriedades físicas podem ser usadas se um suporte isotopicamente etiquetadaard não é alcançável. Para RDX, um padrão interno adicional aceitável seria ciclotetrametilenotetranitramina (HMX). O método de preparação do substrato de transferência de PTFE sugere envolver o PTFE em torno do papel para minimizar a perda de solvente com o papel.
   2. Quantificar soluções que utilizam o protocolo de análise previamente desenvolvido. O protocolo utilizado neste estudo é baseado em espectrometria de massa por ionização por electropulverização (ESI-MS).
2. Extrair e analisar RDX coletado na limpeza.
   1. Cortar o material da toalhita para a área de 30 mm de diâmetro recolha circular e colocar a porção de corte dentro de um frasco de vidro de 2 mL. Adicionar 1 ml de metanol contendo o padrão interno.
   2. Tapar o frasco e levar ao vortex a 10000 rpm durante 30 s.
   3. Quantificar soluções tão rapidamente quanto possível para evitar a re-adsorção do analito e / ou padrão interno no material de enxugar. analisa completa dentro de uma hora de extrair sempre que possível.
3. extrair eanalisar um subconjunto de padrões RDX partículas não utilizados em PTFE para obter uma linha de base de massa a partir da mesma maneira como 4,1.
4. Calcular a eficiência de transferência (TE) a partir do substrato de PTFE para determinar a massa de RDX depositado sobre a superfície.
   
   onde RDX _inicial é a massa média depositado das amostras de linha de base extraídos (passo 4.3) e RDX _permanecem. é a massa de RDX remanescente sobre o substrato de PTFE pós-transferência seco (passo 4.1).
5. Calcular a eficiência de recolha (CE) da toalhita em relação à massa depositada sobre a superfície.
   
   onde RDX _Wipe é a massa de RDX extraído do limpe (passo 4.2).

5. Controle de Qualidade

1. Executar um número mínimo de 3 repetições. A variabilidade na CE pode ser relativamente elevado e 10 ou mais repetições podem ser necessários para determinaro significado de vários factores de amostragem.
   1. superfícies de ensaio limpo e de reutilização dos replicados se o teste em branco indica a eficácia do processo de limpeza. Os solventes podem afetar a textura da superfície, e qualquer procedimento que exija a sua utilização deve ser aplicada a todas as repetições.
   2. Use toalhetes frescos para cada repetição.
2. Medir espaços em branco do processo, seguindo o mesmo procedimento mas com substratos de PTFE branco.

6. Relatórios

1. Calcular e informar o desvio médio e padrão de TE e CE para (n) replica.
2. Reportar 1) tipo de limpeza, 2) da superfície de ensaio, 3) força, 4) de velocidade, 5) percorrer uma distância,) temperatura 6, e 7) de humidade.
3. Informar o tipo e os detalhes da amostra utilizada. Se as amostras foram preparadas de outra por meio de impressão a jacto de tinta, relatório estimado o tamanho de partícula e reprodutibilidade.
4. Relatar quaisquer outros fatores, controlados ou observados.

Results

A capacidade deste protocolo para medir com precisão a eficiência da recolha de uma vasta variedade de possíveis superfícies de teste é dependente das características físicas da amostra e o seu confinamento para uma área específica na superfície. Se a amostra estiver fora da área definida, pode não ser totalmente encontrado durante limpe-amostragem, e a eficiência de recolha será reduzida artificialmente. Além disso, se as partículas são significativamente diferentes de partículas real esperado em resíduos de explosivos de rastreio, as medições de eficiência de recolha poderá não ser representativa. Por estas razões, recomenda-se o uso de um tipo específico de amostra que tenha sido demonstrado para gerar características de tamanho de partícula apropriado e a transferir para testar superfícies dentro de uma área limitada de acordo com o protocolo. deposição solução directa para formar partículas é dependente da textura e da composição da superfície e podem não resultar em represenamostras re presentativas.

Os resultados são apresentados na Tabela 1 para um ETD comercial limpe 1 (polímero de meta-aramida) dada uma força de 7,5 N e um representante da superfície de ensaio de bagagem (balístico de nylon tecido), por duas distâncias diferentes. A velocidade de marcha para todas as experiências é de 50 mm / s, e a temperatura e a humidade relativa durante a recolha foram de 20 ± 2 ° C e 40 ± 4% de HR, respectivamente. Os resultados mostram que um comprimento de percurso mais longo resulta numa eficiência de recolha reduzida, o que é esperado devido à redeposição de partículas ^10. A distância do curso 36 centímetros foi conseguida por meio de três passagens separadas sobre a superfície, o levantamento da toalhita, no final de cada caminho e traduzindo a superfície para expor um caminho de amostragem fresco. Este método de prolongar a distância de deslocamento requer que a toalhita é levantada e colocada para baixo várias vezes, e pode produzir resultados diferentes em comparação com um contínuo caminho de amostra. Em cenários de triagem, é provável que o Wipe é levantado e substituído muitas vezes sobre o item, a fim de que esta abordagem para estender a distância de viagem é apropriado.

Os EA dos depósitos de RDX a partir do substrato de PTFE são elevados, como esperado para esta superfície. Uma vez que os EA estão perto de 100%, e não há garantia de qualidade fornecida por inspecção visual do substrato (passo 3.2.3), a medição de TE pode ser eliminado sem afectar de forma significativa os resultados CE para esta superfície de teste. Outras superfícies de teste pode ter EA variáveis ​​mais baixas ou mais. As incertezas na CE estão dentro do intervalo esperado para esta técnica com base na nossa experiência até à data. Um segundo ETD comercial limpe (fibra de vidro tecidas revestidas com PTFE) tem geralmente incertezas mais baixas do que o polímero de meta-aramida limpar, embora também tenha EC inferiores em geral (Figura 4). Nosso trabalho anterior com microesferas de poliestireno f "> 8 é consistente com as eficiências de recolha inferiores observadas para limpar ETD 2 em comparação com um limpe.

Figura 1. Diagrama esquemático para limpar aparelho de amostragem (da esquerda e do meio) com molde para a colocação da amostra na superfície do teste (para a direita). A pegada de área de recolha da toalhita, um círculo 30 milímetros de diâmetro, é mostrado no início e no fim do percurso de amostragem. A folha é colocada na superfície de teste, se desloca directamente através da localização da amostra (tipicamente 5 mm por 5 mm ou menor), e termina na superfície. A distância de deslocamento é a partir de C, a localização da amostra, para o fim. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Figura 2. Exemplo limpar titular. Os componentes para o suporte do costume são mostradas na parte superior esquerda, e incluir dois componentes de plástico produzidos por impressão em 3D. Estes dois componentes servem para prender o toalhete no lugar e são mantidos juntos por dois parafusos de aperto. O peso do aço inoxidável é acoplável uma haste sólida com um perno roscado numa extremidade para fixação ao suporte. O parafuso de olhal é para fixação da linha de limitação.

Figura 3. A configuração do dispositivo. Um molde de papel amarelo é feita para se ajustar com 10 cm por 10 cm da superfície de ensaio de aço quadrados, com um recorte para o percurso do gás. A superfície com molde é colocada sobre o plano móvel e ajustado até que a linha de limitação é esticada e centrado sobre o percurso do gás. O modelo é usado para configurar the dispositivo e ao transferir a amostra de teste, mas não está no lugar durante limpar amostragem. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4. Resultados de teste superfície de couro sintético e uma distância de percurso 36 centímetros, conseguido através de 3 passagens de 12 cm cada uma, por dois panos de limpeza diferentes. As incertezas na CE são dadas como um desvio padrão.

Distância percorrida (cm)	Força (N)	TE (%)	RSD (%)	EC (%)	RSD (%)	n
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 passagens de 12 cm cada uma.

Tabela 1. Os resultados para ETD comercial limpar uma superfície e teste de tecido de náilon urdido por duas distâncias diferentes. Incertezas em TE e CE são dadas como um desvio padrão.

Discussion

recolha de amostra está actualmente visto como o passo limitante para o melhoramento das capacidades de detecção em ambientes de rastreio. Limpe-amostragem está na necessidade de medição e padronização, a fim de avaliar as capacidades atuais e apoiar o desenvolvimento de novos materiais de amostragem e protocolos. A abordagem aqui descrita é concebida para proporcionar esta infra-estrutura de medição, e controla a maioria dos factores que se sabe serem relevantes para limpar-amostragem. O trabalho anterior mostrou que o tamanho da partícula, a força aplicada durante a recolha, a superfície de teste, a amostragem de limpar, e distância de percurso, são factores importantes para controlar. A abordagem instrumental permite controle sobre a força aplicada, a velocidade de limpeza, e distância de viagem, e os valores selecionados para estes parâmetros devem estar dentro do intervalo esperado em situações reais. A força é aplicada utilizando um peso de apoio sobre a área de recolha, e deve ser tomado cuidado para garantir uma distribuição uniforme da força, a fim de calcUlate a pressão.

superfícies de teste são seleccionados pelo utilizador e deve relacionar-se ambientes reais de rastreio para replicar o intervalo esperado de desafios de amostragem. toalhetes de amostragem são seleccionadas, a fim de avaliar as práticas actuais e / ou medir a eficácia de materiais recentemente concebidos. A fim de comparar os resultados entre os laboratórios, as mesmas superfícies de teste e toalhetes deve ser utilizado, que pode ser feito através da especificação de parâmetros críticos, ou por partilha materiais adquiridos a partir de uma única fonte. Os toalhetes ETD estão comercialmente disponíveis, mas eles são continuamente sob produção e lotes diferentes podem ter propriedades diferentes. Estas são questões que podem ser abordadas no futuro pelos esforços interlaboratoriais coordenados.

As amostras utilizadas para avaliar a eficiência de coleta deve corresponder às características físicas esperadas em situações reais. No caso de explosivos, temos desenvolvido uma abordagem para soluções de impressão a jato de tinta de RDX para produzirdepósitos micrométricas que transferem eficientemente para uma gama de substratos e produzir depósitos de partículas que variam em tamanho de 1 a 40? M. Alternativamente, pode ser utilizado de tamanho fixo microesferas de poliestireno. Pipetando soluções RDX sobre substratos de Teflon geralmente resulta num depósito, que podem ser muito grandes, e os tamanhos de partículas, após a transferência para a superfície são desconhecidos. Esta abordagem pode ser utilizada para estudos de amostragem, se as dimensões das partículas são caracterizadas e mostrou ser reprodutível.

Este método foi descrito para avaliar a eficiência da amostragem de explosivos, mas também pode ser aplicado a ambiental, nuclear, ou aplicações de ciência forense. As amostras, mais uma vez, deve ser desenvolvido para corresponder às aplicações reais, e, no caso de resíduos de partículas, o mesmo tipo de transferência seca de Teflon seria apropriado. Para a contaminação da superfície resultante de outros do que a transferência de partículas de fontes, tais como a condensação do vapor, diferentes tipos de amostraspode ser mais apropriado.

Uma limitação de corrente da técnica é a incapacidade de mudar de direcção em amostragem. A actual configuração permite o movimento num só sentido somente, e, portanto, não pode controlar as variações direccionais que tipicamente ocorrem na amostragem de campo de objectos. Estamos actualmente a abordar esta necessidade, incorporando x - y movimento e permitindo que para os padrões de amostragem específicos para preencher uma área.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Testador de deslizamento/descolamento	Imass	TL-2300	substitui TL-2200 usado na
impressora 3D	Stratasys	Connex500	VeroWhite resina como material de impressão
haste de aço com rosca	McMaster-Carr	7786T14	cortada no tamanho para o peso desejado, vários fornecedores online disponíveis
material de feltro ou borracha			no suporte de lenços, vários online fornecedores disponíveis
Substrato de PTFE	SPI Suprimentos	01426-AB	1" de largura Bytac Bench and Shelf protector, Al-backed, cut to size
RDX solution	Cerilliant Analytical Reference Standards	ERR-001S	1.000 mg/mL em acetonitrila
Impressora a jato de tinta	MicroFab Technologies, Inc.	jetlab4 xl-B
Isotope Laboratories	CLM-3846-S	de RDX marcado isotopicamente para	analítico interno
frasco de vidro de 2 mL	Restek	21140/24670
Metanol	Sigma Aldrich	14262	Chromasolv grau
ETD wipe 1	DSA Detection	DSW8055P	Ionscan 500 DT wipe
ETD wipe 2	DSA Detecção	ST1318P	Itemiser DX wipe
Tecido de nylon balístico	Seattle Fabrics	1050 Denier Ballistics
Tecido			entre em contato com os autores para obter uma amostra