CC BY
453
ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ И ПРАВОВЫЕ ВОПРОСЫ ОПЕРАТИВНО-РОЗЫСКНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОВД
Жалкиев Валентин Тильманович
Краснодарский университет МВД России,
г Краснодар Енин Вячеслав Георгиевич
Краснодарский университет МВД России,
г. Краснодар
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ОБОРУДОВАНИЯ ОБНАРУЖЕНИЯ
ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ, ИСПОЛЬЗУЮЩЕГО МЕТОДЫ ГАЗОВОГО АНАЛИЗА
Терроризм становится устойчивым и опасным фактором общественной жизни. Совершенные за последнее время теракты показали, что их исполнители сегодня хорошо подготовлены, оснащены современными техническими средствами. Терроризм проявляется все в более жестоких и масштабных формах. Одна из них - использование взрывчатых веществ (ВВ).
Номенклатура технических средств, которые, в целях обеспечения безопасности, могут быть использованы для обнаружения ВВ, измеряется сотнями единиц. Необходимо ориентироваться в этом многообразии и оснащать правоохранительные органы наиболее эффективными средствами. Ведущие страны мира уделяют этому значительное внимание.
Технические средства поиска ВВ по принципу действия различают:
интроскопы различного вида и типа (рентгеновские, ультразвуковые, СВЧ, с источником радиоактивного излучения);
газоанализаторы (хроматографы, дрейфспек-трометры, масс-спектрометры);
детекторы состава веществ, основанные на ядерно-физических методах (нейтронный, фотоядерный, ядерно-магнитного и ядерно-квадруполь-ного резонансов и др.).
Среди разнообразных методов обнаружения ВВ методы газового анализа имеют преимущество
в том, что они являются пассивными, то есть в процессе обнаружения ВВ, отсутствует воздействие на обследуемый объект различных излучений, способных, в некоторых случаях, привести к инициированию подрыва взрывного устройства.
Современные газоанализаторы, отличающиеся высокой избирательностью и чувствительностью, определяют наличие ВВ в ничтожно малых концентрациях и предназначены для оперативного обнаружения ВВ по детектированию их паров и частиц при обследовании различных объектов.
Газоанализаторы позволяют достоверно обнаруживать следы ВВ на упаковке, инструментах, транспортных средствах, на одежде и руках лиц, подозреваемых в незаконном хранении или использовании ВВ, в том числе через продолжительный промежуток времени. Это обстоятельство делает применение газоанализаторов более предпочтительным по сравнению с другими средствами и значительно расширяет возможности их использования в оперативных и следственных целях.
Успех или неудача обнаружения ВВ при использовании конкретной аппаратуры газового анализа, в конечном итоге, зависит от сочетания следующих факторов:
Типа вещества (испаряемости ВВ);
Типа упаковкии (герметичности);
Температуры и влажности окружающей среды;
Времени, в течение которого ВВ находился при данных условиях;
141
ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ И ПРАВОВЫЕ ВОПРОСЫ ОПЕРАТИВНО-РОЗЫСКНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОВД
Наличия воздушных потоков (ветра, сквозняка и т.п.);
Наличия помех (сильного запаха посторонних веществ);
Чувствительности и селективности используемой аппаратуры.
При выборе оборудования газового анализа необходимо учитывать:
направления использования (решаемые задачи) и условия эксплуатации;
стоимость (включая стоимость обслуживания в процессе эксплуатации);
чувствительность и селективность; пропускная способность; помехоустойчивость и надежность. По исполнению газоанализаторы подразделяют на следующие виды: портативные, мобильные и стационарные.
Портативные газоанализаторы обладают меньшей чувствительностью обнаружения ВВ по сравнению со стационарными и мобил ьными. В ряде ситуаций (низкие температуры, естественная или искусственная вентиляция контролируемого объема и др.) порог чувствительности портативных приборов, работающих в реальном масштабе времени, не позволяет выявлять наличие ВВ в контролируемом объекте. В стационарных и мобильных детекторах ВВ взятие пробы воздуха для анализа производится выносным ручным пробоотборником с предварительной концентрацией регистрируемого вещества. В качестве концентраторов используются изделия с развитой сорбирующей поверхностью: бумажные фильтры, сыпучие материалы, металлические спирали, сетки и другие.
При прокачивании через концентратор воздуха пары и частицы ВВ накапливаются в нем, после чего концентратор помещается в десорбер прибора-анализатора, где накопленная проба подвергается нагреву и в виде паров попадает в детектор. Бумажные фильтры и текстильные салфетки можно использовать для взятия проб-мазков с различных поверхностей, в том числе и с документов, которые проходили через руки обследуемого человека. Некоторые ручные пробоотборники снабжены устройствами лучевого нагрева поверхности, благодаря чему возрастает испаряемость присутствующих на ней следовых количеств ВВ и повышается эффективность пробоотбора.
Пробоотбор с предварительной концентрацией, несмотря на более длительный цикл детектирования, позволяет за счет повышения времени прокачки воздушной пробы повысить вероятность обнаружения скрытого ВВ за счет накопления его в концентраторе.
Операция пробоотбора является довольно ответственной частью процесса контроля на взры-воопасность и требует от оператора определенного практического опыта и знаний.
Отбор паров и частиц ВВ от контролируемого объекта производится воздушными насосами, действующими по принципу пылесоса. В портативных детекторах этот узел встроен в анализатор и дает возможность оператору свободно манипулировать им..
В конструкциях воздушного пробоотборника, как правило, применяется вихревой способ отбора проб с поверхности обследуемых объектов (рис. 1).
Рис. 1. Схема действия вихревого устройства отбора
„_<1_„
1 - камера закрутки воздуха; 2 - линия прокачки воздуха через концентратор; 3 - концентратор
Пробоотборник создает смерчеобразный вихрь, внутри которого образуется трубка воздушного разрежения, расширяющаяся у поверхности контролируемого объекта, что обеспечивает условия для «всасывания» проб воздуха с достаточно большой площади из щелей и труднодоступных мест.
Для детектирования ВВ, в основном, используются методы дрейф-спектрометрии ионов, газовой хроматографии и масс-спектрометрии.
Приборы, основанные на методах спектрометрии подвижности ионов в электрическом поле и спектрометрии приращения ионной подвижности называются дрейфспектрометрами и выполняются как в портативном, так и в мобильном вариантах.
В спектрометрии ионной подвижности ионизированные молекулы ВВ путем облучения источником бета-частиц (например, трития или ни-келя-63), поступают в дрейф-камеру, где под действием электрического поля особой конфигурации перемещаются к коллектору. При попадании на него появляется импульс тока, который усиливается и анализируется электронным блоком. Идентификация анализируемого вещества производится по времени дрейфа ионов, которое зависит от их подвижности и параметров электрического поля.
Характерная положительная особенность этих приборов заключается в том, что результаты анализа могут быть получены через 1-3 секунды, что привлекает к ним особое внимание специалистов.
Этот метод используют следующие приборы:
детектор паров взрывчатых веществ «Пи-лот-М», предназначенный для обнаружения зарядов взрывчатых веществ в негерметичных объемах и следов взрывчатых веществ (ВВ) на поверхности объектов, в том числе на руках и одежде террористов. Изделие позволяет выявлять следы следующих ВВ: нитроглицерин (НГ), тринитротолуол (ТНТ), гек-соген (ГГ), пентаэритротетранитрат(ТЭН), аммонит, этиленгликольдинитрат (ЭГДН), октоген а также составы на их основе, в том числе и пластичные взрывчатые вещества: пластит, эластит(С-З), циклонит (С-4). Следует отметить, что в изделии «Пилот-М», сертифицированном в системе гражданской авиации, в качестве источника ионизации используется не радиоактивный источник, а коронный разряд, что позволяет избавиться от регистрации прибора в Го-
_142
ОБЩЕСТВО И ПРАВО • 2006 №2(12)
сатомнадзоре. Пороговая чувствительность не менее 10-13 г/см3. Время отклика на наличие паров ВВ не более 1 с. Масса изделия 2 кг;
портативный газоанализатор-детектор взрывчатых веществ «Шельф-ДС» - устойчиво работает при резких колебаниях влажности и высоких уровнях загрязненности атмосферы. К основным параметрам, которые характеризуют прибор, относятся обеспечение высокой стабильности работы высоковольтного генератора и малых токов утечки дрейфовой камеры, быстрая обработка спектра регистрируемых ионов и обеспечение максимальной дальности отбора пробы. Пороговая чувствительность не менее 10-13 г/см3. Расстояние при про-боотборе - 10 см. Масса - 2,5 кг;
портативный детектор ВВ «МО-2М» - имеет автокалибровку, световую и звуковую сигнализацию. Встроенный насос отбирает пробы на расстоянии до 10 см от обследуемого объекта. Позволяет обнаруживать ТНТ, нитроглицерин, гексоген, пластиковую взрывчатку семтекс и составляющие на их основе. Пороговая чувствительность не менее 10-13 г/см3. Габариты детектора 310х100х90 мм;
азоанализатор-детектор взрывчатых веществ «Аргус-1332» - имеет такие же тех. характеристики, как и «МО-2М», за исключением возможности обнаружения пластиковой взрывчатки. Особенности -малая масса - (1,4 кг)и возможность использования при отрицательных температурах окружающей среды;
детектор ВВ и наркотиков «ЮNSCAN 500DT» - позволяет одновременно обнаруживать более 40 типов наркотиков и 40 типов взрывчатых веществ. Отбор пробы для анализа осуществляется с помощью выносного пробоотборника. О качестве фильтра и чувствительности прибора говорит, в частности, то, что он однозначно определяет факт имевшего место соприкосновения какого-то человека с указанными материалами даже после троекратного мытья рук, если они не были защищены при контакте. С учетом возможностей и технических характеристик прибора «ЮNSCAN 500DT» немецкие спецслужбы, пограничная и таможенная намерены уже в ближайшее время оснастить им все аэропорты Германии. Чувствительность по ВВ - 50?200 пг, по наркотикам - 1?5 нг. Вес - 18 кг;
универсальный портативный настольный детектор обнаружения и идентификации наркотических и взрывчатых веществ «ITEMISER3» - является одним из самых чувствительных приборов в своем классе. Обнаруживаемые и идентифицируемые вещества: наркотики - кокаин, крэк, героин, ТИС, ЛСД, морфий, амфетамин, РСР и многие другие; взрывчатые вещества - пентазритриттетранитрат, тринитротолуол, динамит, С4, циклотриметилен-тринитра-мин, циклотетраметилен-тетранитрамин, семтекс, нитрат аммония и др. Чувствительность 10? 200 пг. Вероятность ложного срабатывания при анализе проб с поверхности объекта менее 1%; для проб из воздуха - 0,1%. Имеет встроенный компьютер. Вес 12 кг.
переносной детектор обнаружения ВВ и НВ
«VaporTracer2» - обнаруживает более 40 известных наркотических веществ, а также практически все известные взрывчатые вещества, включая тротил, НГ, гексоген, petn, EGDN, динамит и HMX. Имеет переключение режимов обнаружения ВВ/наркотиков, чувствительность несколько хуже чем у предыдущего прибора;
портативный экспресс-анализатор взрывчатых веществ, наркотиков, химического оружия и токсичных промышленных веществ (ТПВ) - «Sabre 4000» способен обнаружить и идентифицировать до 40 веществ за несколько секунд. Вес - 2,4 кг;
пропускной контур с детектором на обнаружение взрывчатых веществ, наркотических соединений, отравляющих веществ и оружия IONSCAN «Sentinel II» в течение нескольких секунд может обнаружить и идентифицировать следы более чем 40 различных видов взрывчатых, наркотических и токсичных соединений. Пропускная способность контура при максимальной чувствительности анализатора составляет 7 человек в минуту.
Газохроматографических приборах используется принцип разделения паровых фракций анализируемой пробы при ее движении в потоке газа-носителя внутри капиллярной колонки. Сорбент, покрывающий внутренние стенки колонки, обеспечивает различную скорость перемещения отдельных компонент парогазовой смеси, в результате чего подлежащие определению фазы появляются на выходе колонки в разное время.
Для их обнаружения применяются различные устройства, наиболее распространенным из которых является детектор электронного захвата (ДЭЗ). Молекулы фракций, ионизованные с помощью слабого бета-излучателя или в газовом разряде, электрическим полем перемещаются к коллектору, создавая в электрической цепи импульс тока, который обрабатывается и регистрируется электронным блоком прибора.
Кроме ДЭЗ в сочетании с газовыми хроматографами применяются детекторы: фотоионизационный (ФИД), пламенноионизационный (ПИД), аргоновый ионизационный (АИД), по теплопроводности (ДТП), молекулярных ядер конденсации (МОЯК), ионный (с разделением ионов по подвижности в продольном электрическом поле) с перестраиваемой селективностью и др.
Газовая хроматография является одним из наиболее чувствительных и эффективных методов газового анализа. На ее основе в мире создается едва ли не более половины аналитических средств качественного и количественного анализа веществ.
Для управления процессом анализа в газо-хроматографических приборах используется встроенная микро-ЭВМ. С целью повышения эффективности анализа используется несколько колонок, либо моноблок, состоящий из тысяч коротких параллельных капиллярных колонок.
Устройства на основе газовой хроматографии: отечественный газовый хроматограф «Эхо-М»1 представляет собой мобильный автоном-
1 Газоанализатор «Эхо-М» принят приказом МВД России № 213 от 7 июн. 1995 г. на вооружение МВД и Внутренних войск РФ (приказом МВД России № 52 от 17 февр. 1994 включен в табель положенности взрывотехнических лабораторий).
143
ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ И ПРАВОВЫЕ ВОПРОСЫ ОПЕРАТИВНО-РОЗЫСКНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОВД ный газоанализатор с сорбционным устройством концентрирования пробы, десорбционным вводом, поликапиллярной колонкой и детектором электронного захвата с радиоактивным источником 63Ni, обладающим высокой чувствительностью к определению взрывчатых веществ. Хроматограф может работать в двух режимах: в режиме поиска целевых веществ и в обзорном режиме. Предел детектирования без концентратора - 10-14 г/см3 (по ТНТ). Газ носитель - аргон, азот. Масса основного блока 11 кг. Масса пробоотборника - 1 кг; в мобильном хроматографе «ЭХО-В» в качестве газаносителя применен воздух, что резко повышает удобство использования прибора в полевых условиях. В приборе используется поликапиллярная хроматографическая колонка и ионизационный детектор с перестраиваемой селективностью (ИДПС) с радиоактивным источником 63Ni. Прибор также укомплектован автономным вихревым пробоотборником. Пороговая чувствительность - 10-14 г/см3 (по ТНТ). Вес без встроенного аккумулятора - 6 кг1.
«Эдельвейс-4» позволяет обнаруживать пластиковые ВВ, динамит, тротил. Использует метод молекулярных ядер конденсации (МОЯК), при котором 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 сек. Чувствительность 5х10-16г/см3 (по TNT).
Для поиска ВВ весьма эффективным является хемилюминесцентный метод, при котором 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 излучение в оптическом диапазоне, регистрируемое фотоумножителем.
Устройства на основе хемилюминесценции:
портативный детектор взрывчатых веществ «E 3500» фирмы Control Screening (Канада) использует эффект люминол хемилюминесценции (Chemilumina)2. Он обнаруживает малейшие следы (на уровне нескольких нанограммов) С-4, TNT, PETN, Semtex, EGDN, DMNB, RDX, ANFO, нитрата аммония, нитрата мочевины, нитроглицерина и ТАТР, а также метящие вещества ICAO, с низким уровнем ложного срабатывания. В нем не используются радиоактивные источники и нет внешнего газа-носителя;
ручной детектор для обнаружения взрывчатых веществ «EVD-3000» фирмы Scintrex Security Systems (Канада) позволяет обнаруживать как пары, так и твёрдые частицы ВВ без использования радиоактивного источника или внешнего газа-носителя. Принцип обнаружения - электрохимический детектор (термическое разложение молекул ВВ с
последующей регистрацией NO2 - групп). Высокая чувствительность и избирательность позволяет обнаруживать прибору следы С-4, тринитротолуола (динамита), PETN, Семтекса, EGDN, DMNB, RDX, EGMN и нитроглицерина. Прибор способен обнаруживать пластиковую взрывчатку и взрывчатые вещества, изготовленные по методу высокого давления паров, выдавая при этом достоверные и четкие результаты. Вес устройства см3 - 3 кг Чувствительность 10-12 г/см3 (по TNT). Без источника радиоактивности.
Детекторы ВВ, в основе действия которых лежит метод масс-спектрометрии, несмотря на самую высокую чувствительность и надежность обнаружения в условиях помех, в сравнении с другими аналитическими технологиями, пока не достаточно широкого применяются в досмотровой практике. Причиной тому является сложность устройств и высокая стоимость.
Традиционно хромато-масс-спектрометр (ХМС) является стационарным лабораторным прибором, капризным и сложным в эксплуатации, требующим высококвалифицированного оператора. В последние годы появились компактные образцы ХМС, размещающиеся на столе, например Spectra Trak 572 Portable GC/MC Sistem (США) и мобильный ХМС «Навал» (КТИ ГЭП СО РАН).
МХМС «Навал» является универсальным прибором как для криминалистических целей (обнаружение ВВ, наркотиков, отравляющих веществ), так и для экспрессного анализа веществ в различных средах непосредственно на месте отбора пробы.
Для интерпретации масс-спектров используется база данных NIST/EPA, включающая до 120 тыс. веществ. Функции управления, сбора и обработки данных выполняет внешний персональный компьютер.
«Навал» является первым Российским мобильным хромато-масс-спектрометром. По таким параметрам, как чувствительность, быстродействие и селективность, он превосходит все зарубежные аналоги.
По результатам успешных государственных испытаний приказом Министра обороны РФ прибор поставлен на снабжение соответствующих подразделений армии.
Таким образом, в настоящее время отечественная и зарубежная промышленность производит достаточно широкий набор специального оборудования газового анализа для обнаружения взрывчатых веществ. По своим техническим характеристикам российские разработки являются одними из лучших, а по соотношению цена/качество отечественные приборы значительно превосходят зарубежные. Так, например, изделие «Пилот-М» продается по цене 8-9 тыс. долларов США, а популярное изделие EVD-3000 фирмы Scintrex Security Systems (Канада), имеющее не лучшие поисковые характеристики, стоит 30-35 тыс. дол. США. Цена иностранных аналогов МХМС «Навал» превышает
1 Работа по созданию хроматографов серии «ЭХО» удостоена Премии Правительства РФ в области науки и техники за 1997год. (Постановление Правительства Роосийской Федерации М:382 от 6 апр. 1998 г.)
2 Люминол хемилюминесценция (ASTMEPA) - стандартный метод для атмосферного мониторинга диоксида азота.
144
ОБЩЕСТВО И ПРАВО • 2006 • №2(12)
100 тыс. дол. (VIKING 573 (Viking Instuments, США) -145-250 тыс. дол., ЕМ640 (Bruker, ФРГ) - 185 тыс. дол.) - отечественный, имея лучшие технические характеристики, значительно дешевле (менее 60 тыс. дол.).
В заключении следует отметить, что, несмотря на высокую чувствительность, газоанализаторы
не могут полностью гарантировать надежность обнаружения ВВ из-за возможности герметизации ВУ, исключающей попадание во внешнюю среду частиц и паров ВВ. Вследствие этого системы обнаружения паров ВВ необходимо применять в комплексе с другими средствами обеспечения безопасности.
145
