用于检测有害物质和爆炸物的手持式扫描仪

与研究和工业合作伙伴一起，Fraunhofer IAF在欧盟CHECKERS项目中开发了一种用于危险物质的手持式扫描仪。传感器实时检测爆炸性，有毒和其他危险物质，并帮助应急人员在事故或恐怖袭击后在犯罪现场进行现场检测。4月25日，项目财团成功完成了该项目。

警察在房屋搜查期间遇到一个可疑的房间 - 一个可能是任何东西的房间：毒品或爆炸性实验室或只是假的。为了立即做出反应，他们需要知道他们面临的化学物质。通常，分析是耗时的，并且涉及取样并将其发送到外部实验室。迄今为止，便携式，人眼安全的扫描仪能够快速远程识别多种化学物质，并且距离最远可达1米。

在欧盟的CHECKERS项目中，弗劳恩霍夫应用固体物理研究所IAF及其合作伙伴共同开发了一种用于远程检测爆炸物和有害物质的手持式扫描仪。“我们的有害物质扫描仪能够立即覆盖大范围的光谱范围，提供精确的结果，甚至可以被未经训练的人员使用。这在犯罪现场，恐怖袭击之后或工业工厂发生事故后非常有用，其中化学品在不受控制的情况下传播救援部队可以立即对威胁做出反应，“Fraunhofer IAF的项目经理兼科学家Stefan Hugger博士解释道。

Fraunhofer IAF开发了极其紧凑和强大的量子级联激光模块，适用于各种光谱应用。图片来源：弗劳恩霍夫应用固体物理研究所IAF

快速，精确和手持式

CHECKERS联盟面临技术挑战，要求实现一个手持系统，用于从安全距离和快速反应时间远程检测有害物质。结果是基于红外背向散射光谱的测量装置。该研究团队将非常快速可调谐的量子级联激光器与调整后的传输和接收器光学器件，快速红外探测器以及拟合控制和检测软件相结合。

该研究发生在“紧凑型高性能激光传感器”项目中，简称CHECKERS(www.chequers.eu)。自2015年以来，Fraunhofer IAF与Fraunhofer Institutes IPMS和CAP，联邦刑事警察局以及Vigo Systems，M Squared Lasers和Modus Research and Innovation公司合作，开发了一种有害物质的手持式扫描仪。CHECKERS由欧盟在“地平线2020”计划中提供资金。2019年4月25日，该项目与我合作，成功完成了在布鲁塞尔的项目。

用于远程光谱检测的便携式传感器需要特别紧凑和快速可调谐的激光源。“这些设备需要补偿手的不可避免的运动，并且仍然能够在短时间内检测出结论性的光谱。与Fraunhofer IPMS一起，我们开发了一种小型量子级联激光器，带有能够扫描的外部谐振器QC激光器芯片的整个光谱范围只需一毫秒，“Hugger在最后一次会议上代表Fraunhofer IAF解释道。测量原理基于1000-1300cm-1波长范围内目标的选择性光谱照明。基于反向散射光的强度和照射波长来识别化学物质。

手持式示威者在2019年初由联邦刑警办公室与Fraunhofer IAF合作进行了一系列测试测量。“在测试测量期间，有害物质扫描仪能够探测到许多爆炸物及其前体材料，因此证明了该技术的有效性。下一步是提高测量系统的稳健性，使其为日常使用做好准备，“Hugger说。