جهاز كشف المتفجرات

كيف يعمل جهاز كشف المتفجرات

يعتبر أمان المطارات من الأمور الهامة والحيوية، حيث تحرص الدول على تجهيز مطاراتها بكل ما يعزز الأمن فيها، وخصوصًا مع احتمال وقوع بعض الهجمات الإرهابية، ومن أهم التجهيزات التي تزود بها المطارات هي جهاز كشف المتفجرات بمختلف أنواعه.

نناقش في هذا المقال كيفية عمل بعض أجهزة كشف المتفجرات المستخدمة في المطارات، ولكن هذا لا يعني عدم إمكانية استخدام هذه الأجهزة في أماكنَ أخرى.

جهاز كشف المتفجرات بمقياس مطياف الكتلة

في الحقيقة، هناك العديد من الاستخدامات والتطبيقات لمقياس مطياف الكتلية، ولكن قد يكون أهمها استخدامه في كشف المواد المتفجرة في المطارات فما هو هذا الجهاز وكيف يعمل؟

تعريف مقياس مطياف الكتلة

يعتبر مقياس مطياف الكتلة ـ أو الطيف الكتلي كما يسميه البعض ـ منهجيةً تحليليةً تستخدم في دراسة العينات الكيميائية بهدف معرفة المركبات المجهولة فيها، وتتعمد هذه المنهجية بشكلٍ أساسيٍّ على قياس نسبة كتلة الجزئيات (أو الذرات) إلى شحنتها (m/z).

آلية العمل

تكمن الفكرة الأساسية لألية عمل جهاز كشف المتفجرات من هذا النوع في قياس نسبة الكتلة إلى الشحنة (m/z)، ولكن حتى نستطيع قياس هذه النسبة لا بدّ من تأيين بعض جزيئات العينة المدروسة، وذلك لنتمكن من قياس شحنتها ومن ثم نفصل كل جزيءٍ أو ذرةٍ حسب قيمة هذه النسبة.

الخطوة الأولى لقياس نسبة الكتلة إلى الشحنة هي نقل بعض جزيئات العينة المدروسة إلى الحالة الغازية (في حال كانت العينة في الأصل سائلة أو صلبة)، وتسمى هذا الخطوة بالتأيين الإلكتروني (Electron Ionization). بعدها يخضع كل أيون غازي للتفتيت لنحصل على أيون أصغر منه، وفي كل مرةٍ نقيس منسبة الكتلة إلى الشحنة وبالتالي نحصل على ما يسمى بالطيف الكتلي للعينة، وبالاستفادة من هذا الطيف وبالمقارنة مع أطياف المواد المعروفة والشائعة يمكن أن نعرف الجزيئات المكونة للعينة المدروسة.1

الإفادة من مقياس الطيف الكتلي في كشف المتفجرات

كما ذكرنا، فإن أهم استخدام لمقياس الطيف الكتلي هو كشف المتفجرات وخصوصًا في المطارات؛ حيث تمرر أمتعة المسافرين عبر حجرةٍ مخصصةٍ لقياس الطيف الكتلي لهذه الأمتعة، والتي تلعب دور العينة المدروسة في هذه الحالة، ومن ثم تقارن نتائج القياس مع الطيف الكتلي للمواد المتفجرة المعروفة، وبالتالي يمكن معرفة وتحديد فيم إذا كانت هذه الأمتعة تحوي متفجراتٍ أم لا.

ملاحظة: تُجهز حجرة قياس الطيف الكتلي بأجهزة تسخينٍ مناسبة وذلك بهدف توليد الأيونات الغازية من الأمتعة المقاسة.2

جهاز كشف المتفجرات باستخدام أشعة X

تستخدم الأشعة السينية (أشعة X) أيضًا في كشف المتفجرات، إلا أن أنواع جهاز كشف المتفجرات التي تعتمد تقنية الكشف بالأشعة السينية عانت من بعض المشاكل والسلبيات أدت لبعض الأخطاء في الكشف، لذلك طورت بعض الشركات نماذجَ جديدةً تعتمد أيضًا على أشعة X ولكن بفعاليةٍ أفضل.

تعتمد أجهزة كشف المتفجرات التي تعمل بالأشعة السينية على تصوير العينات والحقائب صورًا ثلاثية الأبعاد باستخدام الأشعة، ومن ثم يحسب الجهاز الكثافة النسبية للأجسام والمواد المصورة، وأخيرًا تلخص هذه المعلومات في صورةٍ ثلاثية الأبعاد ذات ترميزٍ لونيٍّ مشفر، وبالتالي تستطيع هذه الأجهزة الكشف عن كل المواد والقنابل، بالإضافة للمواد المتفجرة وحتى المخدرات والمواد المهربة بشكلٍ غير قانونيٍّ.

تستطيع هذه الأجهزة أن تمسح ما يقارب 500 حقيبة في الساعة؛ أي أن كل حقيبةٍ ستسغرق بحدود ست ثوانٍ فقط، وحتى تتمكن هذه الأجهزة من إنجاز زمن المسح السريع هذا، كان لا بدّ من تزويدها بمعالجات إشارة رقمية متطورة ومتعددة حيث يحوي كل جهازٍ عدة معالجات إشارة رقمية DSPs للقيام بالحسابات اللازمة بالسرعة اللازمة.3

كاشف السوائل القابلة للانفجار

صادقت مؤخرًا وزراة النقل في المملكة المتحدة على استخدام جهاز كشف المتفجرات من نوعٍ جديدٍ، وهو كاشف السوائل القابلة للانفجار. يتميز هذا الجهاز بسهولة الاستخدام والوثوقية العالية، حيث يمكن أن يفحص العبوات السائلة المختومة (دون الحاجة لفتحها أو إتلافها) التي يتراوح حجمها بين 100 مل و2000 مل.

حسب الشركة المصنعة، فإن هذا الجهاز طور خصيصًا لمواجهة التهديدات الأمنية التي تواجه صناعة الطيران والسفر عبر المعابر الحدودية، ويتميز هذا الجهاز بالخصائص التالية:

  • سرعة القياس، حيث يستغرق فحص العينة الواحدة أقل من 10 ثوانٍ.
  • سهولة الاستخدام والبساطة، إذ إنّ كل ما على الموظف هو ضغط زرٍ واحدٍ فقط ليحصل على النتيجة.
  • الموثوقية العالية، ومعدل إنذار كاذب منخفض.4

المراجع