​В Институте нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН развивают новейшие методы технической химии для вещественного и элементного анализа. Эти технологии успешно применяются для обнаружения взрывчатых веществ, а также имеют большие перспективы по внедрению в геофизике, геохимии, экологии и здравоохранении.

О том, что уже удалось сделать, о текущей работе и о планах рассказывает Владимир Матвеевич Грузнов – главный научный сотрудник лаборатории полевых аналитических и измерительных технологий ИНГГ СО РАН, доктор технических наук.

Как именно работает газовый хроматограф?

Главное направление работы Владимира Матвеевича Грузнова и его коллег – это обнаружение взрывчатых веществ. Эти технологии они развивают еще с 80-х годов. Сначала работы велись в отраслевом отделе Министерства оборонной промышленности СССР при Институте геологии и геофизики СО АН СССР, когда были созданы первые прототипы приборов для ограниченного контингента советских войск в Афганистане. Изначально, перед учеными стояла задача разработать устройство для обнаружения противотанковых мин, но затем работа перешла в антитеррористическое и гражданское направление.

Взрывчатые вещества, какое бы ни было их количество, выделяют в атмосферу невидимые глазу пары. Их и определяет газовый хроматограф ИНГГ СО РАН. Прибор позволяет не только взять пробу воздуха, но и провести ее через целую серию фильтров. Устройство анализирует воздух около объектов, и при обнаружении взрывчатых веществ показывает его тип на экране компьютера – ТНТ, гексоген и так далее.


 


 

Контроль автобуса перед выходом на линию на наличие взрывчатых веществ и взрывных устройств.


 

Сначала полученный образец попадает в концентратор для подготовки к дальнейшему исследованию, затем – в разделительную колонку, которая выделяет в воздухе вещества различного типа. Наконец, проба перемещается в детектор, определяющий конкретный тип взрывчатки. Все это происходит в одном небольшом корпусе хроматографа. В зависимости от того, на каком расстоянии от взрывчатки находится прибор, анализ занимает до десятка секунд и не более нескольких минут.

На протяжении десятилетий принцип работы прибора оставался неизменным и неоднократно подтверждал свою высокую эффективность. Различные модификации газового хроматографа «ЭХО» с 1990-х годов ставились на вооружение в подразделения МВД и ФСБ.


 


 

Успешная сдача заказчику в Караканском бору опытно-конструкторской работы по созданию полевого обнаружителя взрывчатых веществ «Шпинат-М1». Принят на вооружение подразделений ФСБ РФ.


 

Успешные эксперименты

Ученые ИНГГ СО РАН постоянно совершенствуют свою технологию, улучшая чувствительность приборов. Последние модификации устройства со сверхвысокой чувствительностью могут обнаружить наличие взрывчатого вещества в багаже буквально через несколько минут после его размещения в камере хранения – даже если взрывчатка непосредственно не контактирует с прибором, а багаж находится с ним в одном помещении. Это хороший способ использования достигнутой чувствительности для дополнительного оперативного интегрального контроля авиабагажа в багажном отсеке самолета перед вылетом. Чувствительность значительно повышает надежность и индивидуального контроля объектов и, например, костюма входящего в комнату человека.

– Мы провели эксперимент на железнодорожном вокзале в Омске – установили в зале для хранения багажа нашу полностью автоматизированную систему контроля, – говорит Владимир Матвеевич Грузнов. – В помещении мы оставили сумку, в которой находилось 2 кг ТНТ. Проанализировав воздух, наш прибор, находившийся в нескольких метрах от сумки, среагировал на нее примерно через пять минут. Для сравнения, служебная собака не смогла обнаружить взрывчатку и через сутки после ее нахождения в помещении. Тем не менее, замечу, что это ни в коем случае не означает, что служебные собаки не нужны!

Еще один эксперимент ученые ИНГГ СО РАН провели в лабораторных условиях. Специалисты построили макет автоматической камеры хранения – из каждой ячейки осуществлялся автоматизированный отбор проб воздуха в прибор. В одну из ячеек сотрудники МВД поместили сумку с 200 г взрывчатки. Через 3 минуты концентрация вещества в воздухе превысила порог чувствительности детектора, и устройство очень быстро обнаружило взрывчатку.


 


 

Индивидуальный высокочувствительный контроль багажа на наличие взрывных устройств.


 

Все эти работы и эксперименты проводятся в тесном сотрудничестве с МВД. Чувствительность приборов, разработанных в ИНГГ СО РАН, на два порядка превышает возможности конкурирующих изделий, которые в данный момент есть на мировом рынке.

Какие перспективы у разработки?

Сейчас ученые работают над еще большим увеличением чувствительности. Владимир Матвеевич Грузнов видит будущее разработки в применении сенсорных систем. По его словам, это позволит задействовать при обнаружении технологии искусственного интеллекта.

– При этом, применение прибора решит многие проблемы массового антитеррористического контроля, с чем на сегодня не справляется применение и служебных собак, и имеющегося арсенала приборов, – подчеркивает специалист. – Это открывает невероятные возможности в плане индикации взрывчатых и прочих веществ, а также способствует компактности прибора.


 


 

Контроль сейфа на возможное хранение взрывных устройств и взрывчатых веществ.


 

Возможно ли гражданское применение

Как отмечает Владимир Матвеевич Грузнов, газоаналитические технологии можно применять для определения множества различных веществ, а не только взрывчатки. Меняя сорбент в колонке и тип детектора, ученые ИНГГ СО РАН разработали несколько модификаций своего прибора. Разные варианты газовых хроматографов позволяют определять загрязнение воздуха, овощей, спиртных напитков и других продуктов в реальном времени и, что важно, на месте контроля.

– Для этого прямо в магазине разрезаете огурец или помидор, «нюхаете» прибором и через 10-20 секунд выясняете, есть ли в овощах, например, хлорорганические пестициды и тому подобные вещества, – уточняет ученый.

Еще одна модификация устройства может помочь в поиске газонефтяных залежей – над этим проектом новосибирские ученые работают вместе с тюменскими коллегами из Западно-Сибирского филиала ИНГГ СО РАН.


 


 

«ЭХО-ФИД»  для геохимической съемки – высокочувствительный скоростной портативный хроматограф (с встроенным аккумулятором) для анализа геохимических проб в поле при поиске залежей нефти и газа методом «нюхания» глубоких залежей с поверхности Земли.


 

– Углеводороды постепенно мигрируют к поверхности, и наш прибор может почувствовать их с поверхности Земли, – говорит Владимир Грузнов. – Мы запатентовали особый способ отбора проб: чтобы получить образец, пригодный для анализа, нужно на сутки или двое поместить специальный сорбент в грунт на глубину в полметра. Учитывая, что наш прибор портативный, анализ проб проводится прямо в поле, это резко сокращает время поиска, так как не нужно вести пробы за тысячи километров в лабораторию.

Кроме того, ученые разработали устройство, которое по выдоху человека позволяет оценивать изменение обмена веществ в организме – чрезвычайно важной характеристики основы жизнедеятельности. Сейчас оно проходит испытания в новосибирском НИИ терапии и профилактической медицины – филиале ИЦиГ СО РАН.


 

Текст к публикации подготовил
пресс-секретарь ИНГГ СО РАН
Павел Красин​
8 923 248 52 78
press@ipgg.sbras​.ru

Иллюстрации предоставлены В.М. Грузновым

Источники

Технологии ИНГГ СО РАН позволяют с высокой чувствительностью очень быстро обнаружить взрывчатку и определить наличие других вредных веществ
Новости сибирской науки (sib-science.info), 12/08/2019
В Новосибирске создали прибор для поиска взрывчатки
Новосибирский городской сайт (ngs.ru), 13/08/2019
В Новосибирске создали прибор для поиска взрывчатки
Seldon.News (news.myseldon.com), 13/08/2019
В Новосибирске создали прибор для поиска взрывчатки
БезФормата Новосибирск (novosibirsk.bezformata.com), 13/08/2019
Технологии ИНГГ СО РАН позволяют быстро обнаружить взрывчатку
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 12/08/2019
Новые технологии помогут обнаружить взрывчатку и другие вредные газы
National Geographic (nat-geo.ru), 12/08/2019
Новосибирские ученые разработали технологию, позволяющую быстро обнаружить взрывчатку
Mirtesen.sputnik.ru, 12/08/2019
Новосибирские ученые разработали технологию, позволяющую быстро обнаружить взрывчатку
Novosibirsk.4geo.ru, 12/08/2019
Новосибирские ученые разработали технологию, позволяющую быстро обнаружить взрывчатку
ТАСС, 12/08/2019
Новосибирские ученые разработали технологию, позволяющую быстро обнаружить взрывчатку
Новости@Rambler.ru, 12/08/2019
Новосибирские ученые разработали технологию, позволяющую быстро обнаружить взрывчатку
123ru.net, 12/08/2019
Новосибирские ученые разработали технологию, позволяющую быстро обнаружить взрывчатку
SMIonline (so-l.ru), 12/08/2019
Новосибирские ученые разработали технологию, позволяющую быстро обнаружить взрывчатку
Seldon.News (news.myseldon.com), 12/08/2019
Новосибирские ученые разработали технологию, позволяющую быстро обнаружить взрывчатку
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 12/08/2019
Ученые помогают оперативно обнаружить взрывчатку
Infopro54.ru, 12/08/2019
Новосибирские ученые разработали технологию, позволяющую быстро обнаружить взрывчатку
Вестник (densegodnya.ru), 12/08/2019
На омском ж/д вокзале провели эксперимент с тротилом
БезФормата Омск (omsk.bezformata.com), 13/08/2019
На омском ж/д вокзале провели эксперимент с тротилом
ИА СуперОмск, 13/08/2019
Новосибирские ученые разработали прибор для поиска взрывчатки
Metro (metronews.ru), 13/08/2019
На ж/д вокзале в Омске обезвредили взрывчатку
БезФормата Омск (omsk.bezformata.com), 13/08/2019
На ж/д вокзале в Омске обезвредили взрывчатку
12 канал (gtrk-omsk.ru), 13/08/2019
Технологии ИНГГ СО РАН позволяют быстро обнаружить взрывчатку и определить наличие других вредных веществ
Energyland.info, 13/08/2019
Специальный прибор за считаные минуты нашел два килограмма взрывчатки на омском вокзале
Омск Регион (omskregion.info), 13/08/2019
Специальный прибор за считанные минуты нашел два килограмма взрывчатки на омском вокзале
БезФормата Омск (omsk.bezformata.com), 13/08/2019
В Омске на железнодорожном вокзале нашли 2 килограмма взрывчатки
Лента новостей Омска (omsk-news.net), 13/08/2019
В Омске на железнодорожном вокзале нашли 2 килограмма взрывчатки
БК55 (bk55.ru), 13/08/2019
В нашем городе создали прибор, который сканирует воздух
Радио Юнитон (uniton.ru), 13/08/2019
Новосибирские ученые создали прибор для поиска взрывчатки
RuNews24 (runews24.ru), 13/08/2019
Есть опасность!
1k.com.ua, 22/08/2019
Есть опасность!
Научная Россия (scientificrussia.ru), 22/08/2019

Похожие новости

  • 29/12/2018

    Проект НГУ «Аэротомография» поддержан Межведомственной рабочей группой Правительства РФ

    ​​В современном мире растет популярность беспилотной авиации. Так, беспилотные воздушные суда (БВС) уже нашли широкое применение в системах мониторинга дорог, трубопроводов и ЛЭП, в строительстве, при создании беспроводных сетей, в точном земледелии, в построении карт и планов местностей, населенных пунктов и транспортных путей.
    890
  • 29/07/2019

    История Сибири приросла новой культурой

    ​Человеку свойственно недооценивать родной край. Новосибирская область в представлении местных жителей вряд ли входит в число богатых археологическими памятниками мест – не Рим, да и не Крым. Однако вот уже пару десятков лет ученые опровергают стереотипы обывателей.
    259
  • 31/12/2017

    Топ-10 исследований российских ученых 2017 года по версии РНФ

    Около 35 тысяч российских ученых проводили и проводят фундаментальные исследования при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Ежемесячно в российских и зарубежных СМИ выходят десятки новостей об их достижениях.
    2861
  • 29/12/2018

    Провожая 2018-й: об интересных, ярких и значимых исследованиях сибирских ученых

    ​Специалисты из лаборатории биоинформатики Института вычислительных технологий СО РАН разработали программное обеспечение для создания моделей организма человека и его частей, например сердечно-сосудистой системы.
    1289
  • 25/05/2019

    В Новосибирске из­го­то­ви­ли вы­со­ко­точ­ный ми­ни­а­тюр­ный ма­г­ни­то­метр для квадрокоптеров

    ​​Пред­при­я­тие ООО «Си­б­тех­цен­тр» (г. Но­во­си­би­р­ск) со­в­ме­ст­но с Но­во­си­би­р­ским го­су­дар­ствен­ным уни­вер­си­те­том под ру­ко­вод­ством пред­се­да­те­ля Объ­е­ди­нен­но­го уче­но­го со­ве­та по на­у­кам о Зе­м­ле СО РАН, зав.
    426
  • 27/04/2018

    В Новосибирске создадут Центры коллективного пользования для нефтегазовой отрасли

    ​Центры коллективного пользования, в том числе по нанотехнологиям, геофизической гидродинамике и аэродинамике, создадут в Новосибирске в рамках развития научного центра, сообщил в понедельник на заседании, посвященном стратегии научно-технологического развития РФ, председатель Сибирского отделения РАН Валентин Пармон.
    746
  • 03/04/2017

    В Новосибирске планируют выпуск приборов электроразведки

    ​Одно из крупных оборонных предприятий Новосибирска начнёт выпуск приборов электроразведки. Изобретение научных сотрудников Института нефтегазовой геологии СО РАН в геофизике и строительстве – незаменимо, но до сих пор оборудование собирали в небольших лабораториях.
    1057
  • 06/05/2019

    Ученые усовершенствовали метод электротомографии для точного поиска подземных вод

    Там, где нет возможности или слишком дорого провести водопровод, пресную воду добывают из скважин. Но бурят их зачастую наугад или с помощью ненаучных методик вроде прибора из лозы или металлических рамок.
    230
  • 20/06/2017

    Международная выставка «НТИ ЭКСПО» в Новосибирске

    ​​​Уникальная международная выставка достижений технологического развития "НТИ ЭКСПО" пройдет в рамках V Международного форума технологического развития "Технопром-2017" 20-22 июня в Новосибирске при поддержке правительства РФ, коллегии ВПК, Минпромторга России, Минэкономразвития России, МИДа РФ, правительства Новосибирской области.
    2666
  • 21/08/2019

    «Нюх как у собаки» – телесюжет о приборных разработках ИНГГ СО РАН

    «А нюх как у собаки»… Новосибирские ученые модернизируют изобретенный 25 лет назад газовый хроматограф – универсальный прибор по запаху определяет не только взрывчатые вещества, но и находит углеводороды под землей, а также анализирует обмен веществ в организме человека.
    91