Ustavil sem se z bombnimi policisti in vse, kar so storili, je bila ionska mobilnostna spektrometrija

Ko ste bel človek v majici J. Crew, se odpravite proti zunanjim okrajem iz Hell's Kitchen, da je skušnjava videti policiste, kot oblečeno obleko - in skušnjava, da verjamejo, da vas vidijo na enak način. Tako kot oznake za nesrečne sitcome, napisane na stenah podzemne železnice, so tranzitna policija samo še ena avtohtona vrsta MTA. To je, seveda, privilegij, vendar lahko od sebe zahtevamo le toliko, ko se vozimo. Najkrajša razdalja med točko A in točko B je navsezadnje meglica pred kavo.

Zato sem bil verjetno bolj šokiran, kot bi moral biti, ko sem bil ustavljen. Začetni udarec v črevo, Jaz, res?, sledil je eden od dveh, Ti fantje imajo opravka in Ne bodi naslovno sranje. Vrečo sem položil na belo plastično mizo in jo odprl, ker sem domnevala, da je bistvo, da vidim, kaj je notri (rdeči curry v Tupperware). Toda to ni bilo bistvo, ali kaj policaji hočejo. Vrečko so brisali s kosom tkanine in jo dali v majhno črno škatlo. Vprašal sem, kaj je naprava namenjena iskanju.

"Bombe," je rekel policaj, preden je naredil to veliko gesto pregona, ki pomeni "napredovati."

Leta 2006 je policija v New Yorku kupila več eksplozivnih sledilnikov Sabre 4000 od Smiths Detection Inc. Verjetno je mogoče, celo verjetno, da je moja torba analizirana v enem od teh sistemov - čeprav je NYPD zavrnil potrditev njihove nadaljnje uporabe. V skladu s tehničnimi specifikacijami lahko Sabre 4000 v 15 sekundah zazna delce Semtexa, TNT, sarina, metamfetamina, THC, kokaina in drugih snovi. Torej, da, iskali so bombe, vendar so morda našli nekaj drugega.

Prvi korak v procesu Sabreove spektrometrije ionske mobilnosti (IMS) je bris tkiva. Tukaj se pojavi večina napačnih negativov - če bris ne pobere eksplozivne molekule, ničesar ni zaznati. Ko je notranjost IMS, del niklja-63 ali drug vir sežge vzorec za ione.

Električni gradient razpusti ionizirane molekule skozi IMS, kjer se trčijo in odbijajo med seboj s hitrostjo milijarde trkov na sekundo. Molekule z višjo afiniteto za polnjenje nabirajo naboje iz drugih ionov. Lahko si ga zamislite kot 20 otrok na igrišču, ki se bori za žogo. "Na koncu," pravi David Atkinson, Ph.D., analitični kemik in strokovnjak za odkrivanje sledi v Nacionalnem laboratoriju Pacific Northwest v Richlandu v Washingtonu, "največji otrok vedno konča z žogico." ion se bo gibal od začetka cevi do detektorja na koncu v zelo določenem času. To je ionska mobilnost. "Vsi TNT ioni v vzorcu imajo enako mobilnost," kaže Atkinson, "da se bodo pokazali kot vrh v spektru."

Kemija bi jo imela, nitro-tip, vojaški eksplozivi - nitroglicerin, TNT, RDX, PETN, HMX - imajo afinitete naboja, ki izstopajo iz bolj zemeljskih materialov.

»Recimo, da imamo 999 bencinskih molekul. Bencin je zelo kompleksna mešanica molekul: v njem je na tisoče kemikalij - benzen, toluen, ksilen, etil benzen, pentan, propan, oktan - vsi so tam notri, ”pravi Atkinson. »Imamo 999 molekul bencina in eno eksplozivno molekulo. Eksplozivno molekulo boste videli samo vsakokrat - zaradi te kemijske selektivnosti."

Ionizacijski proces je zelo selektiven, saj znanstveniki in strokovnjaki iz industrije pohvalijo približno 99-odstotno natančnost za IMS na tem področju. Ampak to ni popolno. "Če pogledate po internetu - ne grem v podrobnosti o tem, katere stvari lahko povzročijo lažne alarme - boste videli občasne objave v blogih in novice," pravi Atkinson, toaletnih izdelkov ali drugih kemikalij, ki se lahko registrirajo kot eksplozivi. Ameriška zveza za državljanske svoboščine je leta 2013 domnevala, da bi lahko škropiva, ki je bila ubita s posteljo, povzročila, da je hindujski človek na letališču napotil detektor IMS, kar je povzročilo grd nesporazum z JetBlue.

»Radi bi naredili lažne alarme nič. Zato, ker moraš vsakič, ko pride do alarma, to rešiti, «pravi Atkinson. »Postopek reševanja alarma, ki pogosto vključuje iskanje, potiskanje, vse ostalo, je pogosto potreben.« Njegov cilj je kombinacija večje občutljivosti (»femtogrami bi bili čudoviti«) in več selektivnosti. Veliko vprašanje v Atkinsonovih mislih je, če bi masna spektrometrija - podobno kot IMS, vendar cevka - vakuum - lahko delovala.

Masna spektrometrija, kot je pokazala Atkinson leta 2013, ima veliko obetav: naprava v njegovem laboratoriju je odkrila pare - ne bris - eksplozivnega RDX na 25 delov na kvadrilijonu. To je najbližje napravi, ki jo je ustvaril človek, v tem smislu, na sposobnost vohanja psov za zaznavanje bomb. Toda naprava je velika in draga, in čeprav je izven laboratorija, bi bilo potrebno 45.000 častnikov, ki bi jih bilo treba prekvalificirati.

Smiths je leta 2011 prenehal s proizvodnjo Sabre 4000 in ga zamenjal s Sabre 5000. 5000, kot je povedal vodja produkta Smith, Ken Fredeen Inverse, lahko izloči en nanogram eksploziva in ima lažno pozitivno stopnjo manj kot en odstotek. Kaj pa revni 4000? Če so bile te naprave še vedno na ulicah - in če je Smith vedel, da se je NYPD nadgradil, tega ni priznal - naj bi bile?

"Stranke s saber 4000 enotami lahko na splošno pričakujejo, da ostanejo v uporabi 10 ali več let od datuma proizvodnje," je dejal Fredeen, "odvisno od uporabe, nege in vzdrževanja."

Torej, glede na datum izdelave pred datumom nakupa (mislim, da je to razumno, verjetno) je možno, da se je moja torba analizirala s strojem, ki se je bližal datumu izteka. Po letih uporabe je sistem za zaznavanje eksplozivov v sledovih morda potreboval vzdrževanje na vsakodnevnih komponentah - čistilcih zraka - ali nekoliko bolj eksotično popravilo. Znotraj vsake Sabre 4000, tako kot večina drugih ionskih mobilnih spektrometrov, se nahaja radioaktivna gruda niklja-63. Radioaktivni nikelj bo ioniziral delce, prepovedane ali kako drugače, za analizo. Ker je radioaktiven, ta izvor razpada; v primeru niklja-63 je razpolovni čas približno 100 let.

»Imam IMS, ki so stara 30 let in še vedno dobro delajo,« pravi Atkinson.

Kaj to pomeni za začasno neprijetne? Ne veliko. Moja torba je bila pregledana za elemente v sledovih slabih delcev, vendar nikoli ne bom izvedela, ali je stroj popolnoma deloval. (Življenjska doba naprave, ki se nahaja v strokovnem laboratoriju, je verjetno nekoliko daljša kot ena udarec okoli podzemne železnice.) Ali je bris manjkal nekaj kosov THC-ja, ki sem jih dokaj prepričljivo pritrdil na večino predmetov, ki pripadajo križanju del prebivalstva v New Yorku? Ali lahko prenašate kanabinoide iz bombnih policistov? Na nekatera vprašanja ni mogoče odgovoriti. Edina gotovost je, da se ne dotikam pršila, dokler Atkinson ne izpopolni svojega masnega spektrometra.