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Heterogenes Sensorsystem zum Nachweis von Explosivstoff-typischen Merkmalen durch thermische Aktivierung

  • Unkonventionelle Spreng- und Brandvorrichtungen sind Bedrohungen in den weltweiten Konfliktherden und werden bei terroristischen Aktivitäten verwendet. Der Schutz von Menschen und Material erfordert daher effektive Gegenmaßnahmen. Dazu gehört auch die Anforderung an Sicherheitskräfte oder militärisches Personal, unbekannte Substanzfunde mit geringem zeitlichem und logistischem Aufwand vor Ort als gefährdend oder unkritisch einzustufen. Um Explosivstoffe von nicht-explosiven Materialien zu unterscheiden, kann die bei Explosivstoffen initiierbare, stark exotherme Reaktion genutzt werden. Diese resultiert in Strahlungsemissionen sowie in lokaler Druck- und Temperaturerhöhung. Die Messung dieser Reaktionseffekte und die Anforderung an eine mobile, einfach zu bedienende und robuste Analytik werden durch ein System ermöglicht, das Proben im einstelligen mg-Bereich durch schnelles Erhitzen auf mikrostrukturierten Heizern zum chemischen Umsatz anregt. Die emittierte Strahlung wird mit Photodioden im Bereich des sichtbaren und nah-infraroten Lichts aufgenommen, ein Sensor registriert die Druckerhöhung in einer geschlossenen Versuchskammer. In einem zweiten Aufbau werden die gasförmigen Reaktionsprodukte über ein Sensorarray von vier kommerziellen Gassensoren geleitet und die Signalantworten der Halbleitergassensoren mittels Hauptkomponentenanalyse ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass die schnelle thermische Aktivierung für die untersuchten primären Explosivstoffe, Treibladungspulver, sowie Trinitrotoluol (TNT) reproduzierbar erfolgt. Nicht-Explosivstoffe werden dabei im untersuchten Umfang sicher als unkritisch erkannt. Die Auswertung der Gassensorsignale liefert eine Unterscheidung von Nitrat- und Peroxid-basierten Sprengstoffen sowie von nicht-explosiven Substanzen.

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Metadaten
Document Type:Conference Object
Language:German
Author:Stephan Maurer, Ramona Makarow, Johannes Warmer, Gerhard Holl, Peter Kaul
Parent Title (German):12. Dresdner Sensor-Symposium, 07.-09.12.2015, Hotel Elbflorenz, Dresden
First Page:31
Last Page:36
ISBN:978-3-9813484-9-1
DOI:https://doi.org/10.5162/12dss2015/2.3
Publisher:AMA Service GmbH
Place of publication:Wunstorf, Germany
Publication year:2015
Tag:Heterogenes Sensorsystem; TNT; mobile Explosivstoffdetektion; primäre Explosivstoffe
Departments, institutes and facilities:Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften
Institut für Sicherheitsforschung (ISF)
Dewey Decimal Classification (DDC):6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 66 Chemische Verfahrenstechnik / 662 Explosivstoffe, Brennstoffe und verwandte Produkte
Entry in this database:2016/01/21