مصدر تفريغ الأيونات الكهربائية ذات الحواجز العازلة المسامية القائمة على الهواء لكشف آثار المتفجرات

تم اقتراح والتحقق من مصدر أيوني جديد لقياس آثار المتفجرات تحت ضغط جوي، والذي يوازن بين متطلبات التطبيق العملي مع أداء الكشف. اعتمد مصدر الأيونات على تقنية تفريغ الحواجز العازلة المسامية (DBD) على لوح الدوائر المطبوعة (PCB) مع الهواء كغاز التفريغ. حسّنت منطقة التفريغ الأكبر كفاءة توليد الأيونات، حيث تجاوزت التيار الأيوني 300 نانو أمبير. أزال تدفق الغاز المضاد فعّاليًا تداخل الأوزون وأكاسيد النيتروجين التفاعلية الناتجة عن التفريغ الكهربائي العازل. في نفس الوقت، تم استخدام التفريغ النبضي لتقليل التداخل أكثر، وكذلك تقليل استهلاك الطاقة وتمديد عمر مصدر الأيونات. بالتعاون مع مطياف الكتلة الإلكتروني الرقمي منخفض الحجم الذي تم تصنيعه محليًا، تم تقييم الأداء لأنواع مختلفة من المتفجرات النترو (TNT، 2،4-DNT، NG، RDX، PETN، وHMX)، مما يوضح الاستجابة الخطية الجيدة على نطاق تركيز يتجاوز درجتين من القوة. تؤكد نتائج الكشف عن عينات حقيقية وخليط محاكى القابلية التطبيقية لهذه الطريقة. يوفر تصميم هيكل DBD مزايا بما في ذلك الحجم المدمج، التأين اللين، الحد الأدنى من الكشف (على سبيل المثال، 0.0025 نانوغرام لـ 2،4-DNT)، عدم الحاجة إلى مواد كيميائية إضافية أو غازات استهلاكية، وسهولة التشغيل. يوفر هذا العمل تصميم مصدر أيوني قابل للتطبيق لتقنية الكشف عن آثار المتفجرات المعتمدة على مطياف الكتلة للجيل المقبل.