Joint Chemical Agent Detector (JCAD) har blivit ett viktigt försvarsverktyg på slagfält och i krigshärjade städer under de senaste åren. Om storleken och formen på ett VHS-band eller en inbunden bästsäljande roman, JCAD larmar och börjar lysa om nervämnen som sarin eller blåsmedel som senapsgas är närvarande.

Detektorerna är redan designade för att tåla intensiva miljöer och upprepad användning. Men när försvarsdepartementet ville ha ett sätt att kontrollera enheternas känslighet för kemikalier över tid, ett mätteam vid National Institute of Standards and Technology (NIST) kallades in för att tillhandahålla en kostnadseffektiv lösning.

Resultatet är en tillbehörsenhet, känd som tröskelkonfidensgranskaren, eller TCC, som väger bara några gram och ser vagt ut som en cigarettändare. TCC:erna kan skjutas ovanpå kemikaliedetektorerna så att en exakt mätning kan göras av varje enhets avkänningsförmåga.

TCC kräver ingen särskild operatörsutbildning eller vetenskaplig kunskap och erbjuder ett repeterbart test som kostar mindre än $ 1 per användning. Testet tar bara några få ögonblick, och detektorer behöver inte tas ur drift medan de kritiska komponenterna verifieras.

Det lilla, billiga TCC:er skiljer sig mycket från den första lösningen som erbjöds på testproblemet, vilket innebar att man använde en stor spektrometer för att identifiera ångor genom att detektera deras kemiska signaturer i infrarött ljus.

"Vi insåg att de inte skulle fungera särskilt bra i den här situationen, sa Pamela Chu, forskaren med ansvar för NIST -teamet. De tunga spektrometrarna är ungefär lika stora som ett kylskåp och kan inte lätt transporteras till de typer av avlägsna platser där trupper ofta är utplacerade. Dessutom, varje spektrometersystem kan kosta mer än $100, 000 och kräver specialutbildad personal. Detektorer skulle också periodvis behöva dras ut ur fältet och skickas in för testning på en central depå, ofta på en avlägsen plats.

"Lösningen vi kunde utveckla istället är billig, effektiv och reproducerbar för andra, liknande detektionsutrustning, " sa Chu.

För att köra ett test, en operatör laddar helt enkelt TCC på detektorns intagsområde. Inuti TCC, en liten glasampull innehåller en känd mängd kemiska simulatorer som är säkra och giftfria för människor, men det får enheterna att reagera som om de hade blivit utsatta för de farliga nerv- och blåsämnena.

När ampullen krossas, simulanten tillhandahåller en uppmätt mängd ofarlig gas som är avsedd att trigga detektorn strax över dess inställda känslighetsgräns. Om larmet ljuder och ett visst antal lampor aktiveras, soldaten eller testpersonalen vet att enheten fortfarande fungerar och kan returneras till fältet omedelbart.

JCAD:er som inte visar det erforderliga antalet lampor utsätts för ytterligare underhåll, och då, om de fortfarande inte passerar, återförs till depån för ytterligare kontroller och eventuellt underhåll.

Mängden simulator som används för TCC kan spåras till etablerade standarder och referensmetoder. Vad mer, Tekniken som används för att utveckla den nuvarande omgången av TCC:er kan replikeras i takt med att sensorteknologin utvecklas och de handhållna kemiska agentdetektorerna förändras och utvecklas, för. Även om själva TCC:erna kan behöva anpassas eller omkonfigureras, de principer som fastställts genom deras forskning och utveckling kommer att förbli desamma och kan återanvändas upprepade gånger.

Forskning och utveckling för TCCs gjordes av Chu och hennes team under flera år, med början 2010. Försvarsdepartementet, som finansierade forskningen, har nu meddelat att de kommer att påbörja storskalig produktion av dessa testanordningar, och ett privat företag har redan kontrakterats för att göra 60, 000 för omedelbar användning.

Denna berättelse publiceras på nytt med tillstånd av NIST. Läs originalberättelsen här.