ChemPro100-kaasunilmaisimen membraaninäytteensyöttö
Luntamo, Niko (2020-06-24)
ChemPro100-kaasunilmaisimen membraaninäytteensyöttö
(24.06.2020)
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
avoin
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020081860850
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020081860850
Tiivistelmä
ChemPro100-kaasunilmaisin on Puolustusvoimien suojelutiedustelussa käytettävä kenttäkäyttöinen ilmaisin. Environics Oy:n (Mikkeli, Suomi) valmistaman laitteen toiminta perustuu aspiraatioioniliikkuvuusspektrometriaan sekä puolijohdeanalytiikkaan. Laitteen toiminnan kannalta on olennaista, minkälaisessa ympäristössä sitä käytetään, sillä esimerkiksi ilmankosteuden muutokset ja ympäristön häiriöaineet saattavat tuottaa laitteen antureissa vasteen, joka voi joko aiheuttaa virheellisen hälytyksen tai peittää haitallisen yhdisteen signaalin pohjatason noustessa. Ympäristön olosuhteiden vakiointi ja selektiivinen näytteenotto kuitenkin mahdollistaisivat laitteen paremman toimintavarmuuden ja luotettavuuden.
Tässä tutkimuksessa laitteen toimintavarmuutta pyrittiin parantamaan membraaninäytteensyötöllä, jonka avulla voitaisiin vakioida laitteen sisäinen ilmankosteus ja estää häiriöaineiden päätyminen laitteen antureille. Lisäksi tarkasteltiin taisteluainesimulanttien ja taisteluaineiden diffuntoitumista polydimetyylisiloksaanikalvossa, jotta voitiin todeta materiaalin soveltuvan kyseiseen tarkoitukseen.
Tutkimuksessa havaittiin, että polydimetyylisiloksaanikalvon avulla laitteen sisäänsä imemä ilman kosteus voitiin vakioida varsin tehokkaasti, vaikka ulkoinen ilmankosteus muuttui. Täten voitiin pienentää ympäristön muutoksen vaikutusta antureihin. Lisäksi havaittiin, että 2-kloorietyylietyylisulfidi, rikkisinappikaasu, sariini ja somaani sekä osa VX:n hajoamistuotteista diffuntoituvat polydimetyylisiloksaanikalvon läpi. Diffuusioprosessi kasvatti kuitenkin anturien vasteaikaa 1–35 minuuttia riippuen kemikaalista.
Polydimetyylisiloksaanikalvo kykeni osittain täyttämään lisälaitteelle annetut toimintavaatimukset. Siitä huolimatta, jotta laitetta voitaisiin käyttää membraaninäytteensyötön kera turvallisesti, pitäisi kalvomateriaalin päästää lävitseen mahdollisimman suuren kirjon erilaisia kemiallisessa sodankäynnissä käytettyjä kemikaaleja käyttötarkoitus huomioiden.
Tässä tutkimuksessa laitteen toimintavarmuutta pyrittiin parantamaan membraaninäytteensyötöllä, jonka avulla voitaisiin vakioida laitteen sisäinen ilmankosteus ja estää häiriöaineiden päätyminen laitteen antureille. Lisäksi tarkasteltiin taisteluainesimulanttien ja taisteluaineiden diffuntoitumista polydimetyylisiloksaanikalvossa, jotta voitiin todeta materiaalin soveltuvan kyseiseen tarkoitukseen.
Tutkimuksessa havaittiin, että polydimetyylisiloksaanikalvon avulla laitteen sisäänsä imemä ilman kosteus voitiin vakioida varsin tehokkaasti, vaikka ulkoinen ilmankosteus muuttui. Täten voitiin pienentää ympäristön muutoksen vaikutusta antureihin. Lisäksi havaittiin, että 2-kloorietyylietyylisulfidi, rikkisinappikaasu, sariini ja somaani sekä osa VX:n hajoamistuotteista diffuntoituvat polydimetyylisiloksaanikalvon läpi. Diffuusioprosessi kasvatti kuitenkin anturien vasteaikaa 1–35 minuuttia riippuen kemikaalista.
Polydimetyylisiloksaanikalvo kykeni osittain täyttämään lisälaitteelle annetut toimintavaatimukset. Siitä huolimatta, jotta laitetta voitaisiin käyttää membraaninäytteensyötön kera turvallisesti, pitäisi kalvomateriaalin päästää lävitseen mahdollisimman suuren kirjon erilaisia kemiallisessa sodankäynnissä käytettyjä kemikaaleja käyttötarkoitus huomioiden.