Unsicherheit bei der Probenahme von Sprengstoffspuren und Detektion durch Ionenmobilitätsspektrometrie

IMS tragt zur Luftfrachtsicherheit bei Geltende Luftsicherheitsgesetze verpflichten Luftsicherheitsbehorden, Flughafenbetreiber und Fluggesellschaften umfassende Sicherheitsmasnahmen auf den Flughafen zu ergreifen, um die Gefahr moglicher terroristischer Bedrohungen zu erkennen und zu verhindern. Wenn ein verdachtiges Objekt durch Rontgenstrahlen identifiziert wurde, kann die IMS als schnelles Analyseverfahren vor Ort orthogonal zur Radiologie eingesetzt werden, um chemische Informationen uber Gefahrstoffe wie Sprengstoffe oder Drogen vor dem Abflug zu erhalten. Vor der Detektion von Sprengstoffen beginnt die Untersuchung eines verdachtigen Objekts mit der Probenahme mittels Wischprobensammlern. Eine Luftsicherheitskontrollkraft wischt dabei Oberflachen des Objekts mit einem Probensammler ab, um Partikel von Gefahrstoffen zu sammeln. Der beladene Probensammler wird anschliesend in einen Probeneinlass eingefuhrt. Nach thermischer Desorption der gesammelten Stoffe erhalt der Bediener (z. B. Luftsicherheitskontrollkraft) ein boolesches Ergebnis - "Alarm" oder "Kein Alarm". Verfahren und Ergebnisse In dieser Studie wurden drei Verfahren mit vier ECAC-zertifizierten ETD-Geraten zur Entwicklung eines Unsicherheitskonzeptes bezuglich der Probenahme (PN) angewandt: I) direkte Probenaufnahme durch losemittelbasierten Auftrag einer bekannten Sprengstoffmenge auf einem Probensammler, II) Auftragung einer bekannten Menge eines gelosten Sprengstoffs auf einem 10 cm × 10 cm Substrat (Aluminium, Papier, Eisen und Polyvinylchlorid) und manuelle PN nach Losemittelverdampfung, III) losemittelbasierter Sprengstoffauftrag auf eine PTFE- oder PTFE-beschichtete Glasfaseroberflache, nach Losemittelverdunstung trockene Ubertragung auf das zu beprobende Substrat zur PN. Nach dem binaren Regressionsverfahren wurde die funktionale Abhangigkeit der Detektionswahrscheinlichkeit von einer bekannten Sprengstoffmasse mit einer Logit-Funktion beschrieben: POD=1/(1+e^(-A·(m-B))). Dabei ist POD die Wahrscheinlichkeit der Detektion fur eine bekannte Sprengstoff-Masse, die Parameter A (logistische Wachstumsrate der Kurve) und B (m-Wert des Mittelpunktes des Sigmoids) sind geschatzte Parameter nach der Methode der kleinsten Quadrate, und m ist die Sprengstoffmasse. Das entwickelte Messunsicherheitsmodell kombiniert quantitative Ergebnisse aus Wagen, Losen und Pipettieren sowie qualitative Ergebnisse - "Alarm" oder "Kein Alarm" und die Unsicherheit der PN. Identifizierte Unsicherheitsursachen sind die Durchfuhrung der Wischprobenahme, Staub, Losemitteleffekte und die Unsicherheit bei der Herstellung von Testlosungen.