Вчені розробили прототип лазерного детектора вибухівки

  Шотландські фізики випробували детектор вибухових речовин нітроароматичного ряду (наприклад, тринітротолуолу), побудований з використанням лазера.

В основу роботи детектора покладено взаємодію напівпровідникового полімеру і молекул реєстрованої речовини. «У просторі над вибуховим пристроєм знаходиться хмара таких молекул, - пояснює один з авторів дослідження Грем Тернбулл. - Коли вони вступають в контакт з пластиковою плівкою, головним компонентом лазера, починається процес передачі електронів і випромінювання гаситься ».

Задіяний в експериментах поліфлуореновий лазер працював при оптичній накачці. Для оцінки його характеристик у камеру подавався газоподібний азот і пари 1,4-динітробензола (днб) - речовини, багато в чому схожій з тринітротолуолом, - в концентрації менше 10 частин на мільярд. Як виявилося, подача днб збільшує мінімальне значення енергії накачування, необхідне для генерації лазерного випромінювання, в 1,8 рази; крім того, приблизно в 3 рази знизилося відношення енергії випромінювання лазера до енергії накачування. Обидва ефекти можна, на думку авторів, використовувати при розробці методики реєстрації вибухівки.

Окрема серія дослідів була присвячена вивченню швидкості функціонування детектора. Інтенсивність випромінювання лазера змінювалася досить швидко: через 14 секунд після подачі днб вона знижувалася на 20%, а ще через 32 секунди - вже на 40%. Після цього швидкість зміни параметрів випромінювання зменшувалася, а через 300 секунд інтенсивність стабілізувалася. Дослідники пояснюють це тим, що початкові відхилення викликаються взаємодією днб з поверхнею пластикової плівки, а наступні зміни пов'язані з більш повільним процесом проникнення молекул вглиб напівпровідника.

На практиці такий детектор, зрозуміло, повинен відновлювати параметри після контакту з вибуховою речовиною. Повне відновлення на повітрі займало три з половиною години, а при подачі чистого азоту цей час скорочувався до трьох хвилин. Швидше за все - за 20 секунд - лазер повертався до початкового стану в умовах вакууму.

Оскільки пристрій повинен розміщуватися на невеликій відстані від вибухової речовини, вчені планують розміщувати майбутні детектори на роботизованих платформах. «На запорошених дорогах Афганістану навряд чи знайдуться речовини, що дають помилкове спрацьовування, - міркує Тернбулл. - А отже, у нашого детектора - штучного носа роботизованою «собаки» - гарні перспективи ». Розробка фізиків може знайти застосування в аеропортах.