CEREX Progress report July - December 2010. "Detection of Explosives Particles by Imaging Raman Spectroscopy"

Vid sökandet av IED:er och andra explosiva hot skulle en detektionsmetod som fungerar på avstånd kunna ge stora fördelar, bland annat genom att både utrustning och användare kan befinna sig på ett säkert avstånd ifall t.ex. en vägbomb skulle detonera. FOI har i flera projekt undersökt Ramanspektroskopi som en metod för avståndsdetektion av explosivämnen. Metoden visar mycket bra resultat för bulkdetektion [1-3], ångfasdetektion [4] och partikel detektion [5]. I många fall är explosivämnet i ex en IED dolt, vilket gör att det är väldigt svårt att få optisk access för att möjliggöra en identifiering. Vid tillverkning av ex IED:er är det dock väldigt stor chans att små partiklar av explosivämnet hamnar på utsidan av IED:n. Hyperspektral avbildande Ramanspektroskopi kan detektera väldigt små mängder av explosivämnespartiklar [6] genom att mäta både den spektrala och spatiala informationen av målet. Denna rapport visar vidareutvecklingen av en demonstrator som använder sig av hyper spektral avbildande Ramanspektroskopi. I den andra rapporten av detta projekt [6] beskrivs en tidigare version av demonstratorn, den användes vid en demonstration i Frankrike och har bland annat använts för att detektera partiklar i fingeravtryck på 12 m avstånd. Den nya demonstrator är en uppgraderad version av den gamla och använder sig av en ny laser med hög pulsrepetitionsfrekvens. Både laserhuvudet och nätaggregatet är mycket mindre för denna laser vilket har gjort att den nya demonstratorn är både mindre och smidigare. Systemet kan detektera och identifiera mycket små partiklar av exempelvis ammoniumnitrat, 2,4-dinitrotuolen och 2,4,6- trinitrotuolen. Förutom demonstratorn har även en test plattform utrustad med flera lasrar med olika egenskaper (pikosekund pulslängd, nanosekund pulslängd och hög pulsrepetitionsfrekvens) blivit byggd för att kunna utvärdera hur signal-till-brus förhållandet ändras beroende på lasertyp när man använder sig av kameror med grindtider av några nanosekunders längd. Mätningarna visar på lovande resultat, där pikosekundlasern visar på högsta signal-till-brus förhållandet. Mätningarna kommer att fortsätta nästa år med bland annat en kamera som har mycket kortare grindtid. I den tidigare rapporten [6] visades att det är möjligt att detektera explosivämnen, med en 355 nm UV-laser, inne i en bil genom fönsterrutorna. Gooch and Housego, vilka tillverkar akustooptiska avstämbara filter kommer under våren att leverera till oss ett avstämbart filter för UV, det gör att vi kommer att kunna kombinera UV-laserns fördelar som osynlig och ögonsäker med ett hyperspektral avbildande system.