شناسایی مواد منفجره با استفاده از طیف سنج تحرک یونی در پلاریته مثبت و در حضور هوا

در این پایان نامه شناسایی مواد منفجره به روش طیف سنج تحرک یونی (ims) با منبع تخلیه کرونا در پلاریته مثبت مورد بررسی قرار گرفت. این کار از طریق پیرولیز مواد مورد نظر در دمای بالا (حدود 200 درجه سانتی گراد) و تولید no وno2 امکان پذیر است. سپس no در سل دستگاه ims به یون مثبت تبدیل شده و براحتی قابل شناسایی می باشد. . حد تشخیص عملی بدست آمده برای مواد منفجره petn، nto، hmx، rdx و tnt، به ترتیب برابر8-10 ×4، 6-10×1، 8-10 ×1، 9-10 ×0/5 و 6-10 ×1 گرم می باشد. رفتار دمایی این مواد مورد بررسی قرار گرفت و دمای بهینه برای شناسایی مواد منفجره مشخص گردید. در ادامه جهت بهبود در شناسایی پیک no+ حاصل از پیرولیز مواد منفجره، ساختار منبع کرونا تصیح شد تا بتوان شدت پیک no+ زمینه حاصل از کرونا را کاهش داد. در این طراحی از یک صفحه دیسکی که روزنه ای کوچک در مرکز آن تعبیه شده در مقابل الکترود سوزن استفاده شد. شدت پیک واکنشگر no+ نسبت به تغییرات سرعت جریان گاز رانش و ولتاژ کرونا در دو حالت (با دیسک و بدون دیسک) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان داد که با افزایش سرعت جریان هوا و کاهش ولتاژ کرونا در شرایط دستگاهی کاملاً یکسان شدت پیک no+ کاهش یافته وحتی تحت شرایطی شدت آن تقریباً به صفر رسیده است. در صورتیکه تغییرات سرعت جریان گاز تأثیر چندانی بر روی شدت پیک no+ حاصل از کرونا در شرایط بدون دیسک نداشته است و کاهش ولتاژ کرونا حداکثر شدت پیک را نصف کرده است. همچنین شناسایی مواد منفجره در شرایط واقعی یعنی در هوای محیط انجام شد و مزاحمتهای محیطی (بخار آب و آمونیاک) در این شرایط مورد بررسی قرار گرفتند. اثر مواد مختلف بر حذف مزاحمتهای محیطی بررسی شد و پتاسیم دی هیدروژن فسفات بهترین عملکرد را نشان داد.