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机场安检进入高科时代 光谱技术首当其冲
时间:2006年08月22日04:24 我来说两句  

 
有奖评新闻
来源:第一财经日报

  反恐安检:魔高一尺,道高一丈

  繁琐而严厉的安检措施让人们成了惊弓之鸟,那么,有没有一种安检技术既简捷又准确呢?为此,科学家们就动足了脑筋

  功能更加强大的“阿华拉首席卫士”和灵敏性无可匹敌的纳米科技安检,将造福于人们更加便捷和安全的出行

  陈琳/文

  上月,英国警方成功挫败了一起由24名恐怖主义者发动的企图利用液体炸药连环炸机的阴谋。
为了对付这些几近疯狂的亡命之徒,利用高科技进行的机场安检,在今天已到了登峰造极的地步。

  但是,目前机场广泛使用的安检程序极为繁琐,那么,有没有一种安检技术既简捷又准确呢?为此,科学家们就动足了脑筋。

  光谱技术显神通

  警犬、电子狗在安检时的赫赫战功在此不赘述,最近,美国《时代》杂志介绍了一款联邦调查局、移民和海外执法局以及美国国土安全部使用的“阿华拉首席卫士”(AhuraFirstDefender)。这种仪器十分隐蔽,就像一本精装硬壳书,兼具防水和防震功能,拿在手上丝毫不会引人注目,而其功能却比传统探测仪强大得多。

  从前具备这些功能的仪器体积却十分庞大,只能局限在实验室中。而“阿华拉首席卫士”体重只有3.5镑,不仅使用起来灵巧轻便,而且功能较之以前相比更为强大。在最新的测试中,“阿华拉首席卫士”成功探测出了2500种固体和液体形状的危险化学品。

  如此神通广大的“阿华拉首席卫士”采用的技术就是诺贝尔奖得主、印度物理学家拉曼首创的光谱学理论。由于危险化学物质在不为人知的情况下容易发散出其独特的化学分子,而这些分子很容易通过光谱来识别。因而依据零星的化学分子泄露的秘密来识别液体炸药或危险物质的新科技,就成为了“首席卫士”的开发原理。

  在整个识别过程中,“首席卫士”内的激光发生器会对所检验的物质发射一束激光,然后根据物质所反射的散射光谱来分析此物质是否就是危险品。用开发该产品的阿华拉公司创始人达雨士·瓦克术瑞的话来说,鉴别的过程就像在超市结账时,用红外线读取条形码那样的快捷与简单。显然,如果这一技术被广泛应用,对于那些饱受安检之苦的旅客来说的确是个福音。

  但唯一让人感到遗憾的是,万能的“阿华拉首席卫士”价格极为不菲,早些时候美国运输安全局已经花费32万美元为芝加哥中途机场配备两台普通的探测仪,但是对于“首席卫士”来说,单个设备就需要这个价格,如果真的投入机场运营,这对一些凭借低成本来吸引旅客的航空公司来说不啻为严峻的挑战。

  纳米材料来助威

  与“首席卫士”相类似,美国惠普公司也用拉曼的光谱学技术原理,研发了一种新的液体炸药检测的机场安检探测器,不同的是,它大胆地将还未成熟的纳米材料投入到实验中,旨在使仪器具有超灵敏的传感功能和精确的识别能力。对于这个研发产品,用研究专家的话说,是更加“火眼金睛”,也为未来低成本的商业生产打下扎实的基础。

  美国《科技评论》杂志报道称,此次合作研发新探测仪的惠普公司与加利福尼亚大学的科学家们,选取了纳米材料来制造探测仪的激光发生器和光谱分析器这两个元件。他们运用制造半导体的方法对材料中的纳米颗粒进行重新排列,使得激光发生器中稀土元素,如氧化物、硅晶体和白金物质的每个颗粒之间的平均距离只有8纳米——与其他物质相比,其内部空间距离极小。这种精密的构造,使得该发生器发射的激光更具集中性和精确性;同时,因为纳米材料间距微小,使得检测仪在分析被检测物的反射光谱时更为有效,甚至可以凭借单个化学分子的光谱来对检测物体作出结论。而据惠普公司专家预测,这种纳米高科技的探测仪在未来5年之内可投入工业生产。

  相对于“首席卫士”,应用纳米材料研发的检测仪,其灵敏性无可匹敌。同时,由于使用新材料,在制作工艺上也更趋于简单,而且成本价格也要低廉许多。一直关注此项研究的美国西北大学化学教授查德·马金称之为“纳米技术与电子科学的智慧结晶”,虽然要在机场安检中实现它还有许多困难,但与许多科学家一样,马金认为这项研究成果在多种领域的运用已指日可待。



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