奇闻:用于训练狗的质谱仪

  分析测试百科网讯 长期以来,执法一直依靠犬类来嗅出危险的爆炸物,但狗的个体差异和训练差异决定了它们的表现并不稳定,并且差异较大。

  作为一名“分析教”人士,当看到海关检察站那令人生畏的警犬跑来跑去嗅探违禁品时,只会想到发明一台灵敏度足以匹敌狗鼻子的分析仪。

  美国麻省理工学院林肯实验室就发明了这样一台设备。由该实验室Ta-Hsuan Ong领导的研究人员开发了一种实时质谱仪,测量了爆炸物中发现的九种化合物,水平相当或优于狗的检测限。但是,这台质谱仪并未取代狗的工作。

  “很多事是狗才擅长的。”Ong说,“例如,它们更具有移动性,能够搜索大范围的区域。”

  在狗的嗅觉训练中,通常使用含有2,4,6-三硝基甲苯(TNT),三丙酮三过氧化物(TATP)和其他爆炸物的培训材料来提供炸弹嗅探犬,以教导他们识别材料发射的蒸汽羽流。然后,处理程序隐藏材料并评估狗的发现能力。问题是,训练期间经常使用多种培训材料,这可能导致一种材料与另一种材料的交叉污染。没有一种方法可以测量这些污染蒸气的分子组成,这种污染可能无法检测,使狗的性能评估结果变得混乱。

  Ong的团队使用这台来测试一套交叉污染的培训材料。四只炸弹嗅探犬完成了训练,找到各种隐形炸药。然后,研究人员分析了狗正确识别的培训样本,确认了这些样本中爆炸物的存在或不存在。当然,一些狗提醒他们处理所谓的空白的培训材料。但是,该设备的分析显示,68个空白培训材料中有6个被炸药污染。研究结果表明,处理程序可以使用该设备来确定明显的犬误差是否可能是由于污染或其他问题造成的。

  该装置还提供有关蒸气如何从爆炸性材料中脱落的信息,这些影响狗如何闻到空气中的羽流。为了调查这个问题,研究人员将一个TATP瓶与设备放在30厘米处,并随时间测量TATP水平。样品产生了每几秒钟尖峰的信号,表明爆炸物的细丝漂浮在空气中并通过了该设备。如果狗感觉到很短的,周期性的强烈气味爆发,而不是一个恒定的,微弱的,如有些人认为的那样,这可能意味着一只努力检测爆炸物的狗可能会遇到麻烦,因为它可能没有遇到蒸气流。Ong说,处理程序可以在评估狗的表现时考虑这一发现。

  太平洋西北国家实验室爆炸物检测研究首席科学家David Atkinson指出,研究人员仅在少数犬科动物和窄范围的化合物上测试了该装置。此外,该设备不能模仿(狗的)头部倾斜或其他行为,从而帮助他们检测气味。 然而,它具有相当的灵敏度水平,使这些狗的训练更容易。

  Ong说,类似的技术还可以帮助更好地对狗进行麻醉品检测或呼吸分析以诊断疾病。

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