SafetyNews 25: NIRLAB és a FLIR identiFINDER R440
NIRLAB - gyors, hatékony kvalitatív és kvantitatív drogelemzés a helyszínen. Áttörést jelentő felhő alapú mobil NIR alkalmazás mesterséges intelligencia segítségével (AI). Amely…

NIRLAB - gyors, hatékony kvalitatív és kvantitatív drogelemzés a helyszínen. Áttörést jelentő felhő alapú mobil NIR alkalmazás mesterséges intelligencia segítségével (AI). Amely lehetővé teszi, hogy akár másodpercek alatt információt szerezzen a helyszínen marihuána THC- és CBD-tartalmáról, vagy egyéb utcai kábítószerminták kokain, heroin, MDMA vagy amfetamin és metamfetamin hatóanyag tartalmáról. Az azonosítás jól működik magas fluoreszcenciával rendelkező kábítószerek és prekurzorok esetén is (A fluoreszencia gyakran problémás más típusú Raman spektrométereknél).
IdentiFINDER R440 - A FLIR csúcskategóriás kézi gamma spektrométerének második generációja, a FLIR IdentiFINDER R440-et a sugárzási szint mérésére és az izotópok azonosításra tervezték, ezúttal a LaBr és CLLBC detektorokkal ellátott nagyobb felbontású változatokban.
NIRLAB Forradalmi technológia a kvantitatív (mennyiségi) helyszíni kábítószer elemzéshez
Mit tud a NIRLAB rendszere?
A NIRLAB lehetővé teszi a kiválasztott kábítószerek azonnali helyszíni elemzését, beleértve a mennyiségi elemzést is. Az elemzés egyszerű, nagyon gyors és nem igényel semmilyen vegyszert stb. Az elemzést rutinszerűen kiképzett dolgozó is elvégezheti (a képzés időtartama kb. 1 óra). De ez még nem minden, a NIRLAB egy átfogó rendszer, amely ennél sokkal több lehetőséget kínál. Az egész rendszer felhőalapú megoldásokra épül. A NIRLAB a microNIR spektrométerek egyedi azonosítójával együtt biztosítja, hogy minden műszer mindig ugyanazt az eredményt szolgáltatja (mindig a legújabb algoritmusokkal és mindig ugyanazzal a könyvtárverzióval dolgozik.). Ez a microNIR spektrométerek gyártásának egyedülálló reprodukálhatósága miatt is lehetséges, minden spektrométer ugyanúgy működik még kvantitatív elemzési módban is. Az adatok a szervezet központi felhőalapú tárolójában tárolhatók, és tovább módosíthatók (jelentések nyomtatása, adatkezelés,) összetett elemzések elvégzése is biztosított (nyomkövetés, térképezés, ...).
A NIRLAB rendszerét a Lausanne-i Egyetemen (Bűnügyi Tudományok Intézete) fejlesztették ki a svájci rendőrséggel együttműködve. A NIRLAB rendszer egyben az első, amelyet teljes körűen használnak. Jelenleg a NIRLAB-ot más országokban is intenzíven tesztelik (Hollandia, Ausztria, USA...), és számos további ország tesztelésére készülnek. A német rendőrség már befejezte a kiterjedt tesztelés első szakaszát, és a technológia meglepően jó teljesítményt mutatott mind az azonosításban (különböző kábítószerek és prekurzoraik azonosítása, a Raman-spektrometria számára problémás mintákra összpontosítva), mind a mennyiségi elemzésben (kokain, heroin, THC/CBD tartalom), valamint a marihuána minták kategorizálásában (CBD vagy THC típus).
Hogyan működik?
A NIRLAb rendszer három modern digitális eszközre épül.

- NIR spektrométerek, MicroNIR OnSite W a VIAVI-tól (Santa Rosa, California, USA)
- A NIRLAB felhőszolgáltatása (szoftver és biztonságos HW)
- A mobil- és táblagépes felhasználói alkalmazások (NIRLAB App) és a PC-hez és táblagépekhez készült asztali alkalmazás. (NIRLAB Desktop App).
A teljes elemzés automatikusan történik az alábbi lépésekben.

- A kézi NIR spektrométer néhány másodpercen belül felveszi a minta spektrumát, amelyet mobil alkalmazáson (mobiltelefon, tablet) keresztül feltölt a NIRLAB Cloudba.
- A NIRLAB Felhő (Cloud) spektrumok összehasonlításán alapuló minta azonosítást végez, egyes mintatípusok esetében pedig további kvalitatív elemzést hajt végre (pl. annak megállapítása, hogy a minta THC vagy CBD típusú marihuána, hígítóanyagok azonosítása heroinban vagy kokainban, ...) és kvantitatív (mennyiségi) elemzést (ha az anyagra kvantitatív modell áll rendelkezésre). Jelenleg a heroin, a kokain és a marihuána mennyiségi elemzése teljes mértékben validált, és az MDMA, amfetamin, metamfetamin, ketamin elemzésere is jól használható. Az egész rendszer mesterséges intelligenciát használ, így a modellek folyamatosan javulnak, ahogy az elemzett minták száma világszinten növekszik, és fokozatosan kialakulnak egyre robusztusabb mérőmódszerek.
- A NIRLAB felhőből származó elemzési eredmények visszaküldésre kerülnek a mobiltelefonra/táblagépre, és megjelennek a NIRLAB mobilalkalmazásban. Az ábrán látható egy példa a kokainminta elemzés eredményére. Egy kokainminta elemzése során három párhuzamos mérés történik, a valódi minták inhomogenitása miatt javasolt több elemzést is elvégezni egyetlen mintából. Az elemzés nagy sebessége miatt könnyen elvégezhető nagyobb számú elemzés, és olyan eredményt kaphatunk, amely a teljes anyagmennyiség átlagos összetételét reprezentálja. A kapott koncentrációt %-ban, a hibát pedig relatív százalékban adják meg a heroin, kokain, metamfetamin és MDMA esetében. Így ebben az esetben a meghatározott 43,1%-os kokain (HCl) tartalom abszolút hibája megközelítőleg 3,8%. A marihuána esetében a THC- és CBD-tartalom ebből eredő hibája is abszolút hibaként szerepel %-ban.
- A spektrométer, a felhő és a mobilalkalmazás között küldött adatok anonimizáltak és nagyon kicsi méretűek (csak spektrális adatok). A felhasználó mostantól egyetlen gombnyomással elmentheti az adatokat, és az eredményeket, beleértve a helyet, a rendszer egy védett felhőadatbázisban tárolja, amelyet a szervezete számára hoznak létre teljesen anonim módon.
- A NIRLAB Desktop App a felhőalkalmazásban tárolt adatok megtekintésére és kezelésére készült, és bármely webböngészővel és internetkapcsolattal rendelkező eszközön megnyitható. Például ugyanazon a táblagépen, ahol a terepi mérésekhez használható NIRLAB Mobile App található. Ez az alkalmazás két szolgáltatási szintet kínál, a prémiumot és az aranyat. A Prémium szolgáltatáson belül lehetőség nyílik a tárolt adatok megtekintésére, a program több helyszín egy mintából történő elemzésekor automatikusan átlagokat számol, részletesebb elemzési információk jelennek meg, adatok exportálhatók, jelentések nyomtathatók. A Gold szolgáltatás fejlett adatelemzést tesz lehetővé (trendek, térképbejegyzések, spektrális hasonlóság elemzések - nyomkövetés stb.).
Az alábbi ábra sematikusan mutatja az egész rendszer működését.

Az új generációs FLIR IdentiFINDER R440

Új generációs kézi gamma spektrométer sugárzási szint mérésére, radioaktív anyagok keresésére és azonosítására.
A FLIR IdentiFINDER R440 második generációja további fejlesztéseket hoz a szabadalmaztatott belső kibocsátó nélküli stabilizációs technikát és jobb detektor anyagokat. A szabványos NaI és NaIL anyagok mellett a nagyfelbontású érzékelők (harmadik generációs LaBr) és a CLLBC új generációja is rendelkezésre áll. A LaBr3 kristályok új generációja (Brilance 390) az ultragyors kiértékelő elektronikával együtt nemcsak kiváló érzékenységet, hanem 3% -nál jobb felbontást is biztosít (F.W.H.M @ 662keV).
Ezeket a kristályokat kombinálják az új ZnS (Li) szilárdtest-detektorokkal a neutronészleléshez (3-4-szer nagyobb érzékenységet kínálva, mint a tríciumcsövekkel felszerelt műszerek), és nagyobb mechanikai robusztussággal is rendelkeznek. Az IdentiFINDER R440 teljes mértékben megfelel az IP-67 szabványnak (teljesen védettek a szilárd anyagok és szennyeződések ellen, az eszköz kibírja a vízbe merítést is!). Az új CLLBC anyagból készült kristályok felbontása csak valamivel rosszabb, mint a LaBr3, de nagyon nagy érzékenységű neutronokat is képes észlelni (akár 9-szer nagyobb érzékenységet a tríciumdetektorokhoz képest).
Az alábbi ábra egy példát mutat az R440 felbontására a LaBr3 detektorral - a méréseket az I.A.E.A.-ban végezték (Siebersdorf, Bécs közelében). Az eszköz 2,36%-os felbontást ér el 661,9 keV-on.

Nagyon érdekes az R440 érzékenységének és felbontásának összehasonlítása a NaIL kristály (51x51 mm) és LaBr3: Ce: Sr kristály (38x38 mm) között. A következő ábra egy 2 cm-es ólommal árnyékolt WGP spektruma. A felbontások (azonosítási képesség) közötti különbség nyilvánvaló, de a LaB3 spektrumát körülbelül 4,5-szer kevesebb idő alatt kapták meg, így egyértelmű különbség van az érzékenységben is.
