|
A tymczasem pod adresem Joulumaantie 1, 96930 Rovaniemi, Finland...
W zasadzie to zupełnie nie moja broszka, że ktoś z tytułem naukowym decyduje swoją reputację szmacić, upierając się, że spektrometr IMS ma nie tylko wykrywać materiały wybuchowe i inne substancje z prawdopodobieństwem graniczącym z pewnością, ale jeszcze do tego również mierzyć i podawać stężenia tych substancji w ppm.
Zapewne znajduje tu zastosowanie zasada, że na spektroskopii zna się mało kto, a najmniej dziennikarze, natomiast każdy palant zrozumie i zapamięta, że skoro ślusarz fachowiec oświadczył, że droselklapa tandetnie blindowana i ryksztosuje, to tym samym Gmyz jest wał, tłuk, młot i głąb.
Osoby dociekliwe powinny niemniej przeczytać, na przykład:
Analytica Chimica Acta 463 (2002) 143–154Automated control and optimisation of ion mobility spectrometry responses using a sheath-flow inlet. D. Young, G.A. Eiceman, J. Breach, A.H. Brittain , C.L.P. Thomas
Jakkolwiek linkowany artykuł dotyczy optymalizacji pewnych szczegółowych aspektów spektrometrii IMS, dla celów ogólnoedukacyjnych wystarczy sama przedmowa. Przedmowa zwięźle i przystępnie przedstawia zasady spektrometrii IMS, jej zalety i wady, a w tym także pojęcie nasycenia detektora.
Spektrometr IMS identyfikuje substancje w zakresie pomiarowym od progu detekcji, rzędu nanogramów (10-9g), a w najczulszych urządzeniach nawet pikogramów (10-12g), do progu nasycenia detektora. Nasycenie detektora to stan, w którym wprowadzanie dalszych jonów badanej substancji do komory pomiarowej nie wpływa już na wartość sygnału na wyjściu detektora.
The basis of IMS is the ionisation of the analyte. A standard instrument is equipped with aβemitting radioactive source, usually 63Ni. This causes ionisation of the supporting gas, typically air or nitrogen, leading to the formation of reactant ions such as (H2 O)nH+and (H2 O)nO2–in a multi-step reaction. These reactant ions undergo collision induced reactions with analytes or impurities in the supporting gas, for exam- ple, proton transfer, electron capture, or cluster forma- tion. This leads to the formation of product ions based on the analytes present, which are then separated in the electric field and characterised by their mobility.These processes define some of the major strengths and weaknesses of the technique. A major strength is the high sensitivity of IMS due to the large number of collisions at atmospheric pressure which allows efficient ionisation of even trace levels of analyte vapours.Limitations caused by these processes include the non-linear nature of the response and a limited dynamic range that ends in detector saturation. Saturation occurs when charge is taken from all of the reactantions present such that no further response can be generated even if more analyte is introduced.
Jedyne rozróżnienie co do ilości wykrytej substancji, jakie może podać spektrometr IMS, zwłaszcza w uproszczonej, przenośnej wersji, to bardzo zgrubne wskazanie “mało – dużo”. Różnie się to rozwiązuje. Niektóre urządzenia wyświetlają obok nazwy zidentyfikowanej substancji od jednego do pięciu zaczernionych kwadracików, inne liczbę (zazwyczaj z zakresu 0 - 99 albo 0 -999).
Liczba symboli albo liczba 0 – 99 lub 0 – 999 są proporcjonalne do liczby jonów charakterystycznych dla wykrytej substancji w przedziale pomiędzy progiem detekcji a progiem nasycenia detektora, ale nie jest to odczyt stężenia substancji w żadnych konkretnych jednostkach. No i te pięć czarnych kwadracików, ‘99’ lub ‘999’ to jest właśnie to, co niefachowy informator Gmyza mógł mu opisać jako ‘wyjście poza skalę’ urządzenia, chociaż przenośny spektrometr IMS skali jako takiej nie posiada, bo służy do analizy jakościowej, a nie ilościowej.
Natomiast analiza ilościowa i precyzyjne określanie stężęnia w jednostkach mg/cm3 lub g/m3 albo ppm (parts per million) lub ppb (parts per billion), to całkiem inne zagadnienie analizy instrumentalnej, inne instrumenty i inne metody (chromatografia gazowa (GC), wysokociśnieniowa chromatografia cieczowa (HPLC) i inne).
Przy okazji, czy nie znalazłby się jakiś fachowiec z żyłką do paradoksów, który mógłby rzucić jakieś światło na paradoks następujący:
Dlaczego prokuratura odmówiła przeprowadzenia badań spektrometrycznych ekshumowanych zwłok, oficjalnie odpowiadając na wniosek w tej kwestii, że nie ma takiej potrzeby, bo badanie takie nic nie wniesie do śledztwa, ale jednocześnie przeprowadzono badania spktrometryczne wraku, które też nie mogą nic wnieść do śledztwa, skoro raporty MAK i PKBWL już ustaliły przyczyny katastrofy?
Odnotowuję również rozczarowanie w sferach fachowców prymitywną naturą wykrytego materiału wybuchowego, trotylu. Całkowicie przychylam się do poglądu, że wysadzenie tak skomplikowanej maszyny jak samolot pasażerski zasługuje na bardziej wyrafinowane materiały.
Fachowcy, nie bójcie żaby.
Trotyl znajduje się również w użyciu jako ładunek inicjujący bardziej skomplikowane środki wybuchowe. W ładunkach termobarycznych, trotyl rozrywa obudowę i rozpyla mieszaninę termobaryczną.
Jeśli miejsce eksplozji takiego ładunku przebadać spektrometrem IMS, który ma TNT w swojej wbudowanej softwarowej bibliotece standardów, ale nie ma w niej, powiedzmy, tlenku etylenu, klasycznego paliwa ciekłych mieszanek termobarycznych, oraz produktów jego dekompozycji, to przyrząd wykryje niekompletnie zdetonowany trotyl, ale nie składniki mieszaniny termobarycznej lub produkty jej detonacji.
Zresztą z tlenkiem etylenu jest tak, że nie bardzo jest czego potem szukać. Produkty wybuchowej dekompozycji termicznej pary lub aerozolu tlenku etylenu w powietrzu (metan, etan, etylen, wodór i aldehyd octowy) są lotne i łatwopalne, w związku z czym dopalają się w temperaturze eksplozji, głównie do dwutlenku węgla i wody, wnosząc przy tym swój wkład do całości wyzwolonej energii i przedłużając czas eksplozji termobarycznej, jak na zjawisko wysokoenergetyczne dosyć powolnej. Do produktów dekompozycji tlenku etylenu należy także czysty węgiel, no ale z oczywistych względow nikt nie będzie szukał węgla na miejscu katastrofy lotniczej po której nastąpił pożar, choćby tak niewielki, jak mizerne ogniska dogaszane w Smoleńsku.
Trotyl znajduje się również w użyciu jako ładunek inicjujący bardziej skomplikowane środki wybuchowe. W ładunkach termobarycznych, trotyl rozrywa obudowę i rozpyla mieszaninę termobaryczną.
Jeśli miejsce eksplozji takiego ładunku przebadać spektrometrem IMS, który ma TNT w swojej wbudowanej softwarowej bibliotece standardów, ale nie ma w niej, powiedzmy, tlenku etylenu, klasycznego paliwa ciekłych mieszanek termobarycznych, oraz produktów jego dekompozycji, to przyrząd wykryje niekompletnie zdetonowany trotyl, ale nie składniki mieszaniny termobarycznej lub produkty jej detonacji.
Zresztą z tlenkiem etylenu jest tak, że nie bardzo jest czego potem szukać. Produkty wybuchowej dekompozycji termicznej pary lub aerozolu tlenku etylenu w powietrzu (metan, etan, etylen, wodór i aldehyd octowy) są lotne i łatwopalne, w związku z czym dopalają się w temperaturze eksplozji, głównie do dwutlenku węgla i wody, wnosząc przy tym swój wkład do całości wyzwolonej energii i przedłużając czas eksplozji termobarycznej, jak na zjawisko wysokoenergetyczne dosyć powolnej. Do produktów dekompozycji tlenku etylenu należy także czysty węgiel, no ale z oczywistych względow nikt nie będzie szukał węgla na miejscu katastrofy lotniczej po której nastąpił pożar, choćby tak niewielki, jak mizerne ogniska dogaszane w Smoleńsku.
Z ostatnich osiągnięć dr inż. Szewczyka:
http://wiadomosci.dziennik.pl/wydarzenia/artykuly/410930,dr-inz-grzegorz-szewczyk-o-swym-telefonie-do-tok-fm-i-rozmowie-z-cezarym-gmyzem-o-badaniach-trotylu-i-analizie-instrumentalnej.html
Pytanie więc, co obecni w Smoleńsku eksperci mogli odkryć, a ściślej, co wykryć mogły wykorzystane przez nich urządzenia. Użyte przez prokuraturę urządzenia potrafią wykryć znaczniki materiałów wybuchowych oraz gazowe produkty powybuchowe, zaabsorbowane przez różne materiały, przykładowo przez takie wyroby włókiennicze jak pokrycia siedzeń czy odzież ofiar - tłumaczy dr Szewczyk. Dodaje, że urządzenia MO-2M i Hardened MobileTrace, które biegli mieli w Smoleńsku, mogły zaobserwować ruch jonów w zunifikowanym polu elektrycznym. Producent trzeciego z urządzeń, Pilot-M, jednak nie publikuje metody pomiaru, tłumacząc się tajemnicą patentową. Tego rodzaju urządzenia służą do badań przesiewowych. Podejrzany przedmiot lub pobraną na miejscu próbkę należy zabrać do dalszych analiz w laboratorium - wyjaśnia dr Szewczyk.
Bo to najgorzej, jak ktoś już tak się rozgrzeje, że zaczyna konfabulować o tajemnicach patentowych, natomiast traci zdolność sprawdzania faktów.
Pytanie więc, co obecni w Smoleńsku eksperci mogli odkryć, a ściślej, co wykryć mogły wykorzystane przez nich urządzenia. Użyte przez prokuraturę urządzenia potrafią wykryć znaczniki materiałów wybuchowych oraz gazowe produkty powybuchowe, zaabsorbowane przez różne materiały, przykładowo przez takie wyroby włókiennicze jak pokrycia siedzeń czy odzież ofiar - tłumaczy dr Szewczyk. Dodaje, że urządzenia MO-2M i Hardened MobileTrace, które biegli mieli w Smoleńsku, mogły zaobserwować ruch jonów w zunifikowanym polu elektrycznym. Producent trzeciego z urządzeń, Pilot-M, jednak nie publikuje metody pomiaru, tłumacząc się tajemnicą patentową. Tego rodzaju urządzenia służą do badań przesiewowych. Podejrzany przedmiot lub pobraną na miejscu próbkę należy zabrać do dalszych analiz w laboratorium - wyjaśnia dr Szewczyk.
Bo to najgorzej, jak ktoś już tak się rozgrzeje, że zaczyna konfabulować o tajemnicach patentowych, natomiast traci zdolność sprawdzania faktów.
Wystarczy ulotka reklamowa indyjskiego importera urządzenia Pilot-M, http://www.godrejsecure.com/godrej/SecuritySolutions/pdf/Vapour_tracer.pdf żeby znależć stronę rosyjsko-amerykanskiej firmy, która skomercjalizowala technologię FAIMS, jakiej używa Pilot-M, oraz podstawową pracę naukową opisującą podstawowe zasady dzialania
http://www.faims.com/index.htm
FAIMS = high-field asymmetric waveform ion mobility spectrometry
Podstawy są tutaj:
Atmospheric pressure ion focusing in a high-field asymmetric waveform ion mobility spectrometer
Roger Guevremont and Randy W. Purves
Citation: Rev. Sci. Instrum. 70, 1370 (1999); doi: 10.1063/1.1149599
View online: http://dx.doi.org/10.1063/1.1149599
View Table of Contents: http://rsi.aip.org/resource/1/RSINAK/v70/i2
Published by the American Institute of Physics.
http://www.faims.com/index.htm
FAIMS = high-field asymmetric waveform ion mobility spectrometry
Podstawy są tutaj:
Atmospheric pressure ion focusing in a high-field asymmetric waveform ion mobility spectrometer
Roger Guevremont and Randy W. Purves
Citation: Rev. Sci. Instrum. 70, 1370 (1999); doi: 10.1063/1.1149599
View online: http://dx.doi.org/10.1063/1.1149599
View Table of Contents: http://rsi.aip.org/resource/1/RSINAK/v70/i2
Published by the American Institute of Physics.
Instrukcja obsługi PIlot-M jest tutaj:
Ulotka reklamowa podająca zasadę dzialania (FAIMS) jest tutaj:
http://www.godrejsecure.com/godrej/SecuritySolutions/pdf/Vapour_tracer.pdf
Podstawy teoretyczne FAIMS są tutaj:
Title: Practical Aspects of Trapped Ion Mass Spectrometry, Volume IV: Theory and Instrumentation
Publisher: CRC Press,Taylor and Francis Group
Editor(s): Raymond E. March, Trent University, Peterborough, Ontario, Canada; John F.J Todd, University of Kent, Canterbury, UK
Article: High-Field Asymmetric Waveform Ion Mobility Spectrometry (FAIMS), Randall W. Purves, p. 308, Publication Date: July 12, 2010
Title: Differential Ion Mobility Spectrometry: Nonlinear Ion Transport and Fundamentals of FAIMS
Author: Alexandre A. Shvartsburg
Publisher: CRC Press, 2008
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz