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Abstract

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Berliner Kolloquium für Sicherheitsforschung
“Detektion von Explosivstoffen – eine sich stetig wandelnde
Herausforderung”
Prof. Dr. Gerhard Holl
Institut für Detektionstechnologien (IDT) der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg
Derzeitige Aktivitäten im Bereich der Sicherheitsforschung an der Hochschule Bonn-RheinSieg liegen im Bereich der Sensorik, Analytik und Detektion von Gefahrstoffen – hier
insbesondere von Explosivstoffen im Themenbereich der Erkennung von behelfsmäßigen
Sprengvorrichtungen. Der Fokus richtet sich speziell auf die Nutzung chemisch basierter
Detektionstechnologien. Besonders bei der Bewertung neuer Sensoren sowie der
Entwicklung und Anwendung von Verfahren im Bereich der Spurenanalytik konnten
spezifische Kernkompetenzen aufgebaut werden. In 2010 wurden die Aktivitäten im
Rahmen der Bündelung der Forschungsaktivitäten im Institut für Detektionstechnologien
(IDT) zusammengefasst.
Zur Untersuchung von Objekten mit Verdacht auf eine Unkonventionelle Spreng- oder
Brandvorrichtung (USBV; englisch improvised explosive device - IED) werden nach aktuellem
Stand der Technik meist bildgebende Verfahren eingesetzt, die oftmals Röntgenstrahlung zur
Durchleuchtung einsetzen. Neuere Entwicklungen beschäftigen sich mit der Verwendung
von Terahertzstrahlung und Radartechnik, um auf den Einsatz von ionisierender Strahlung
verzichten zu können. Nachteil der klassischen bildgebenden Verfahren ist, dass keine
Substanzidentifizierung vorgenommen werden kann. Durch den Einsatz von Neutronen zur
Durchleuchtung von Objekten lässt sich eine Identifizierung von Elementen und Bestimmung
ihrer jeweiligen Anteile vornehmen. Allerdings sind Neutronenquellen in Ihrer Handhabung
in Bezug auf Strahlenschutz problematisch und haben sich im Entschärfungsbereich nicht
durchgesetzt.
Abstandsfähige laserbasierte Detektionsverfahren nutzen Laserstrahlung überwiegend als
Anregungsquelle für spektroskopische Verfahren oder Distanzmessungen, z.B. LIBS, LIF,
DIAR, LIDAR oder RAMAN. Der Einsatz von Ramanspektroskopie konnte zum Nachweis
einiger Sprengstoffe und Precursor-Substanzen aus einer Entfernung von 30 m erfolgreich
demonstriert werden. Hierzu muss der Explosivstoff jedoch frei zugänglich sein
(Sichtkontakt). Für die Detektion verpackter Explosivstoffe liefern neue Varianten der
Ramanspektroskopie mit den Bezeichnung „Spatially Offset Raman Spectroscopy“ (SORS)
und „Time Resolved Raman Spectroscopy“ erste Ergebnisse. Jedoch darf hier die Umhüllung
weder metallisch noch zu dick oder stark streuend sein. Anderenfalls lässt sich die Technik
ausschließlich für den Nachweis von Sprengstoffpartikeln an der Oberfläche des Zielobjekts
einsetzen. Die Analytik im Spurenbereich ist jedoch für die anstehende Bandbreite an
Stoffen sehr anspruchsvoll in der Anwendung und die Ergebnisse können leicht durch Eigenwie Hintergrundkontaminationen verfälscht werden. Zudem lässt der Nachweis einer Spur
auf der Oberfläche eines Objekts keine Rückschlüsse auf die tatsächlich enthaltenen Stoffe
zu. Primäres Ziel der Entwicklung von Systemen zur Erkennung von USBV sollte die BulkDetektion sein, d.h. Messsignale resultieren unmittelbar von der Explosivstoffladung her. Der
direkte Zugang zur Probe einschließlich einer Probennahme ist daher vorzuziehen.
Im Vortrag werden die Arbeitsbereiche des IDT vorgestellt. Es wird ein Überblick über
unterschiedliche Detektionsverfahren zur Erkennung einer Bedrohung durch Explosivstoffe
gegeben und am Beispiel aktueller Forschungsprojekte die Anforderungen an Detektoren
für Explosivstoffe diskutiert.
Ort:
Zeit:
Zentrum Technik und Gesellschaft (ZTG) der TU Berlin,
Hardenbergstr. 16-18, Raum 6.06, 10623 Berlin
Donnerstag, der 29. Januar 2015, 16:15 Uhr (s.t.)
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