由于大規(guī)模殺傷性武器可能導(dǎo)致無法估量的災(zāi)難，目前對高級檢測技術(shù)的需求市場很大。化學(xué)，生化，放射性物質(zhì)檢測器是避免潛在威脅必備的前線防御工具。
2010年10月29號，在一艘從也門到美國的貨機(jī)上發(fā)現(xiàn)兩個看似沒有異常的包裹，每個包裹里面都發(fā)現(xiàn)了裝有起爆裝置的塑膠炸彈。雖然沒有造成傷亡，但是美國航空管理比以前更嚴(yán)格了。攜帶大規(guī)模殺傷性武器的恐怖分子宣稱生化，放射性及核物質(zhì)(CBRN)的攻擊并不是發(fā)生在較遠(yuǎn)的戰(zhàn)場，而極有可能出現(xiàn)在家門口。
CBRN檢測可對各種危險材料發(fā)出響應(yīng)。過去，手持檢測器是在離子遷移譜的基礎(chǔ)上開發(fā)的。Hotzone Solutions的Dieter Rothbacher認(rèn)為，以離子遷移譜為基礎(chǔ)的設(shè)備可為有問題的物體提供指示;不過，它無法對更多信息進(jìn)行識別和分析。
最近幾年，有很多基于傅里葉變換紅外光譜的產(chǎn)品開發(fā)出來。“這類設(shè)備可以分析液態(tài)形式或固態(tài)形式的物體，可以讓用戶查探到氣體物質(zhì)的存儲，”Rothbacher說。“同樣，更多的分析設(shè)備都帶有嵌入式數(shù)據(jù)庫，這些數(shù)據(jù)庫可以提供現(xiàn)場信息以便識別。”現(xiàn)在，這些設(shè)備上的檢測技術(shù)在敏感性和可靠性方面已經(jīng)有了很大改善，所以準(zhǔn)確率也得到了改進(jìn)。
Bio-Defense，Idaho Technology的營銷經(jīng)理Lou Banks稱，在生化劑探測方面，聚合酶鏈反應(yīng)技巧已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)設(shè)置中清楚，也在手持生化劑探測儀中得到強(qiáng)化。“PCR是可以檢測病菌DNA數(shù)量的多分子技術(shù)，可以顯著改進(jìn)敏感級別。”
生化劑檢測已經(jīng)從基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜(MALDI-TOF)中嘗到甜頭。“在識別功能方面，PCR是不錯的選擇，不過MALDI-TOF和大量光譜的結(jié)合成為了開發(fā)重點(diǎn)。” IB 顧問公司的Rutger GaaSbeek，“雖然大多數(shù)應(yīng)用都是用于軍事目的，但是在逐步向民用發(fā)展，如醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域。”
對于化學(xué)劑而言，改善的傳感功能可擴(kuò)大檢測范圍和提高敏感度。“以前化學(xué)戰(zhàn)劑功能只覆蓋到30個有毒行業(yè)或化學(xué)氣體，”Environics R&D方案副主席Osmo Anttalainen說，“最近，手持檢測器在氣體檢測范圍上有了增加，所以國內(nèi)安全在檢測范圍上有了改進(jìn)。”
放射性物質(zhì)探測器通常分為兩類：個人放射性探測器(PRD)和放射性同位素識別設(shè)備(RIID)。“PRD用于個人保護(hù)以及基本搜查功能，”Morpho Detection 的PM Lester Koga說，“RIID可用來識別放射性同位素，以便確定所檢測物質(zhì)(特殊核物質(zhì)，醫(yī)療，工業(yè)或自然界的放射性物質(zhì))的威脅級別”。
要確定被檢測的放射性物質(zhì)是來自放療病人還是特殊的核物質(zhì)，準(zhǔn)確率是首要因素。“通常，較低的能源分辨率百分比越低，同位素的讀取就越準(zhǔn)確，這樣可以減少假陽性和假陰性的情況。”Koga說。
能源分辨率高純度鍺(HPGe)低于1%是可用的金本位物質(zhì)，但是在室溫下卻沒有可操作性，所以需要冷卻。這就顯示了這類探測器設(shè)備的大小，重量和電池壽命，Koga解釋說。
新的探測物質(zhì)，如鎘鋅碲化物(CZT)可用于更輕更便攜的設(shè)備，且不會影響輻射檢測的準(zhǔn)確性。“能源分辨率小于2%的時候，CZT可以提高檢測的便攜性并在一個比HPGe更關(guān)注用戶的數(shù)據(jù)包中與鈉離子比較后正確識別放射性同位素。”Koga說。CZT的推廣障礙在于它的成本比鈉離子要高。
防御前沿
盡管使用的技術(shù)對于便攜式應(yīng)用而言有時太大或是太費(fèi)時，但手持式探測器，移動式和靜態(tài)檢測器使用的基礎(chǔ)傳感通常是相同的。在創(chuàng)建更輕更持久的便攜式設(shè)備方面，人們確實(shí)投入了不少。二在常用的設(shè)備中，便攜式和靜態(tài)探測器增加了CBRN檢測的功能。主要的微分器是用戶以及用戶希望借這些設(shè)備達(dá)到的目的。“使用探測器的時候，CBRN專家，執(zhí)法部門和第一響應(yīng)者或許有著截然不同的任務(wù)和目的。而且每種情境都需要特定設(shè)備發(fā)揮最大功效，”Field Forensics CEO Craig Johnson說。
Rothbacher認(rèn)為，用戶希望達(dá)到的目的以及任務(wù)的細(xì)節(jié)具有多樣性，所以手持式，移動式以及靜態(tài)探測器的使用都很頻繁。設(shè)備的探測范圍越大，就越省錢。對于預(yù)裝在設(shè)備中的軟件可通過調(diào)試和故障查找來完善。在某些其他設(shè)備中，并不是在軟件上做出更改。現(xiàn)在，第三方設(shè)備和嵌入式軟件還不具有互操作性。
Anttalainen稱，手持式設(shè)備的型號，重量和能耗會受到限制，而移動式和靜態(tài)系統(tǒng)則較少受到這些因素的影響，所以性能更佳。使用的便利以及維護(hù)需求也是需要考慮的性能區(qū)分要素。需注意的是，移動式探測器可以靜態(tài)方式使用，因此在中央命令中心控制的大型檢測網(wǎng)絡(luò)中，可將其作為衛(wèi)星式檢測點(diǎn)。如果電池電量充足，作為靜態(tài)設(shè)備使用時，移動式探測器的使用時間會更長。