Los detectores de trazas de explosivos ( ETD ) son equipos de detección de explosivos capaces de detectar explosivos de pequeña magnitud. La detección se logra tomando muestras de "trazas" no visibles de partículas. También se utilizan dispositivos similares a los ETD para detectar narcóticos . El equipo se utiliza principalmente en aeropuertos y otras zonas vulnerables consideradas susceptibles a actos de interferencia ilícita.
El límite de detección se define como la cantidad más baja de materia explosiva que un detector puede detectar de manera confiable. Se expresa en términos de nanogramos (ng), picogramos (pg) o femtogramos (fg), siendo fg mejor que pg mejor que ng. También se puede expresar en términos de partes por mil millones (ppb), partes por billón (ppt) o partes por cuatrillón (ppq).
La sensibilidad es importante porque la mayoría de los explosivos tienen una presión de vapor baja. El detector con mayor sensibilidad es el mejor para detectar vapores de explosivos de manera confiable.
Los detectores de explosivos portátiles deben ser lo más livianos posible para que los usuarios no se cansen al sostenerlos. Además, los detectores livianos se pueden colocar fácilmente encima de los robots.
Los detectores de explosivos portátiles deben ser lo más pequeños posible para permitir la detección de explosivos en lugares de difícil acceso, como debajo de un automóvil o dentro de un contenedor de basura.
El tiempo de inicio de cualquier detector de rastros es el tiempo que requiere el detector para alcanzar la temperatura optimizada para la detección de sustancias de contrabando.
El uso de kits de prueba colorimétricos para la detección de explosivos es uno de los métodos más antiguos, simples y utilizados para la detección de explosivos. La detección colorimétrica de explosivos implica aplicar un reactivo químico a un material o muestra desconocido y observar una reacción de color. Las reacciones de color comunes son conocidas e indican al usuario si hay un material explosivo presente y, en muchos casos, el grupo de explosivos del que se deriva el material. Los principales grupos de explosivos son los explosivos nitroaromáticos, los explosivos de éster de nitrato y la nitramina, los explosivos improvisados que no contienen grupos nitro, entre los que se incluyen los explosivos inorgánicos a base de nitrato, los explosivos a base de clorato y los explosivos a base de peróxido. [1]
La detección de explosivos mediante espectrometría de movilidad iónica (IMS) se basa en las velocidades de los iones en un campo eléctrico uniforme. Existen algunas variantes del IMS, como la espectrometría de movilidad con trampa de iones (ITMS) o la dependencia no lineal de la movilidad de iones (NLDM), que se basan en el principio de IMS. La sensibilidad de los dispositivos que utilizan esta tecnología está limitada a niveles de página. La tecnología también requiere la ionización de muestras de explosivos, lo que se logra mediante una fuente radiactiva como el níquel-63 o el americio-241 . Esta tecnología se encuentra en la mayoría de los detectores de explosivos disponibles comercialmente, como GE VaporTracer, Smith Sabre 4000 y MO-2M y MO-8 de fabricación rusa. [ cita necesaria ] La presencia de materiales radiactivos en estos equipos causa problemas regulatorios y requiere permisos especiales en los puertos aduaneros. Estos detectores no pueden recibir servicio en el campo y pueden representar un riesgo de radiación para el operador si la carcasa del detector se agrieta debido a un mal manejo. En la mayoría de los países, las agencias reguladoras realizan controles bianuales [ se necesita aclaración ] para garantizar que no haya fugas de radiación en dichos equipos. La eliminación de estos equipos también está controlada debido a la elevada vida media del material radiactivo utilizado.
La ionización por electropulverización , el análisis de movilidad (DMA) y la espectrometría de masas en tándem (MS/MS) son utilizados por la SEDET (Sociedad Europea de Detección) para el “Air Cargo Explosive Screener (ACES)”, dirigido a contenedores de carga aérea actualmente en desarrollo en España. [ cita necesaria ]
Esta tecnología se basa en la descomposición de sustancias explosivas seguida de la reducción de los grupos nitro. La mayoría de los explosivos de grado militar son compuestos nitro y contienen una gran cantidad de grupos NO 2 . Los vapores explosivos se introducen en un adsorbedor a gran velocidad y luego se pirolizan. A continuación se detecta la presencia de grupos nitro en los productos pirolizados. Esta tecnología genera muchas más falsas alarmas porque muchos otros compuestos inofensivos también tienen una gran cantidad de grupos nitro. Por ejemplo, la mayoría de los fertilizantes tienen grupos nitro que se identifican falsamente como explosivos, y la sensibilidad de esta tecnología también es bastante baja. Un detector popular que utiliza esta tecnología es Scintrex Trace EVD 3000.
Esta tecnología se basa en la luminiscencia de determinados compuestos cuando se adhieren a partículas explosivas. Se utiliza principalmente en equipos no electrónicos, como aerosoles y papeles de prueba. La sensibilidad es bastante baja, del orden de nanogramos.
El polímero fluorescente amplificador (AFP) es una nueva tecnología prometedora y se basa en polímeros sintetizados que se unen a moléculas explosivas y dan una señal amplificada tras la detección. Cuando se utilizan compuestos que no son polímeros para tal fin, la extinción de la fluorescencia por las trazas de explosivos no es detectable. Cuando el polímero fluorescente amplificado en películas delgadas absorbe un fotón de luz, los polímeros en estado excitado ( excitones ) pueden migrar a lo largo de la columna vertebral del polímero y entre las películas de polímero adyacentes. Estos sensores se fabricaron originalmente para detectar trinitrotolueno . En AFP, la unión de una molécula de TNT produce una extinción significativa de la fluorescencia debido a la estructura conjugada de los polímeros. Se ha informado que en la práctica los polímeros dan como resultado un aumento de 100 a 1000 veces en la amplificación de la respuesta de extinción.
"Durante su vida en estado excitado, el excitón se propaga mediante un recorrido aleatorio a través de un volumen finito de la película de polímero". [2] Una vez que el TNT, o cualquier otra molécula deficiente en electrones (es decir, que acepta electrones) entra en contacto con el polímero, se forma la llamada "trampa" de baja energía. "Si el excitón migra al sitio de la molécula unida con deficiencia de electrones antes de volver al estado fundamental, el excitón quedará atrapado (un proceso no radiactivo) y no se observará fluorescencia en el evento de excitación. Dado que el excitón "muestra muchos sitios potenciales de unión de analitos durante su vida en estado excitado, la probabilidad de que el excitón muestree un sitio 'receptor' ocupado y se apague aumenta considerablemente". [2]
Los detectores de rastros de explosivos que utilizan AFP, conocidos como detectores de explosivos Fido , se desarrollaron originalmente bajo el programa Dog's Nose de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) y ahora son producidos por FLIR Systems . La generación actual proporciona detección de rastros de explosivos de banda ancha y pesa menos de 3 libras. La sensibilidad es del orden de femtogramos (1 × 10 −15 gramos). Esta es la única tecnología de este tipo en el campo que puede lograr tal sensibilidad.
Recientemente, la espectrometría de masas (MS) ha surgido como otra tecnología ETD. La adopción de la espectrometría de masas debería reducir las tasas de falsas alarmas que a menudo se asocian con la ETD debido a la mayor resolución de la tecnología central. [ cita necesaria ] También utiliza un método de ionización no radiactiva, generalmente ionización por electropulverización secundaria (SESI-MS). [4] [5] [6] Utilizada principalmente en sistemas ETD de escritorio, la espectrometría de masas se puede miniaturizar para ETD portátiles.