I Got Stopped by Bomb Cops en All They Did Was Ion Mobility Spectrometry

Als je een blanke bent in een J. Crew-shirt, richting de buitenste wijken van Hell's Kitchen, is het verleidelijk om politieagenten te zien als een set dressing - en verleidelijk om te geloven dat ze je op dezelfde manier zien. Net als de tagregels voor noodlottige sitcoms die op de metrowagen staan ​​geschreven, is de transitpolitie gewoon een andere inheemse soort van de MTA. Dat spreekt voorrecht natuurlijk, maar we kunnen onszelf maar zoveel vragen wanneer we pendelen. De kortste afstand tussen punt A en punt B is immers een pre-koffie waas.

Dus ik was waarschijnlijk meer geschokt dan ik had moeten zijn toen ik werd gestopt. De eerste stomp in de darm, Ik echt?, werd gevolgd door de een-twee van, Deze kerels hebben klussen te doen en Wees geen recht stuk stront. Ik zette mijn tas op de witte plastic tafel en ging hem openmaken omdat ik dacht dat het waar was, om te zien wat erin zat (rode curry in Tupperware). Maar dat was niet het punt, of wat de politie wil. Ze veegden de zak af met een stuk stof en plaatsten die stof in een kleine zwarte doos. Ik vroeg wat het apparaat was ontworpen om te vinden.

'Bommen,' zei de agent, voordat hij dat geweldige gebaar van de wetshandhaving maakte dat 'verder gaan' betekent.

In 2006 heeft het New York City Police Department verschillende Sabre 4000 explosieve traceerdetectoren van Smiths Detection Inc. gekocht. Het is zeker mogelijk, zelfs waarschijnlijk, dat mijn tas door een van deze systemen werd geanalyseerd - hoewel de NYPD weigerde hun aanhoudende gebruik te bevestigen. Volgens de technische specificaties kan de Sabre 4000 deeltjes van Semtex, TNT, sarin, methamphetamine, THC, cocaïne en andere stoffen binnen 15 seconden detecteren. Dus ja, ze waren op zoek naar bommen, maar ze hadden misschien iets anders gevonden.

De eerste stap in het IMS-proces (ion mobility mobility) van Sabre is het doekstaafje. Dit is waar de meeste valse negatieven verschijnen - als het staafje geen explosief molecuul opneemt, valt er niets te ontdekken. Eenmaal in het IMS verbrandt een beetje nikkel-63 of een andere bron het monster tot ionen.

Een elektrische gradiënt bulldozes de geïoniseerde moleculen door de IMS, waar ze botsen en weerkaatsen tegen elkaar met een snelheid van miljarden botsingen per seconde. De moleculen met hogere ladingsaffiniteiten slurpen de ladingen op van de andere ionen. Je kunt het zien als 20 kinderen op een speelplaats die vechten om een ​​bal. "Uiteindelijk", zegt David Atkinson, Ph.D., een expert in analytische chemie en sporen detectie in het Pacific Northwest National Laboratory in Richland, Washington, "het grootste kind eindigt altijd met de bal." Gebaseerd op zijn lading, een ion zal van het begin van de buis naar een detector aan het einde gaan in een zeer specifieke hoeveelheid tijd. Dit is de ionenmobiliteit. "Alle TNT-ionen in een voorbeeld hebben dezelfde mobiliteit", aldus Atkinson, "ze zullen een piek in het spectrum zijn."

Zoals de chemie het zou willen hebben, hebben nitro-type, militaire explosieven - nitroglycerine, TNT, RDX, PETN, HMX - ladingaffiniteiten die zich onderscheiden van meer alledaagse materialen.

"Laten we zeggen dat we 999 benzinemoleculen hebben. Benzine is een zeer complex mengsel van moleculen: het bevat duizenden chemicaliën - benzeen, tolueen, xyleen, ethylbenzeen, pentaan, propaan, octaan - ze zijn er allemaal in, "zegt Atkinson. "We hebben 999 benzinemoleculen en een explosief molecuul. Je ziet alleen het explosieve molecuul - elke keer weer - vanwege die chemische selectiviteit."

Het ionisatieproces is zeer selectief, met wetenschappers en industriespecialisten met ongeveer 99 procent nauwkeurigheid voor IMS in het veld. Maar het is niet perfect. "Als je rondkijkt op internet - ik ga niet in op details over welke dingen valse alarmen kunnen veroorzaken - zie je af en toe blogposts en nieuwsverhalen", zegt Atkinson, over toiletartikelen of andere chemicaliën die mogelijk als explosieven kunnen worden geregistreerd. De American Civil Liberties Union speculeerde in 2013 dat beddodende moordende spray een hindoenman ertoe had kunnen brengen een IMS-detector in een luchthaven op te zetten, wat leidde tot een lelijk misverstand met JetBlue.

"We willen valse alarmen nul maken. Want elke keer als er een alarm is, moet je ermee omgaan, 'zegt Atkinson. "Je moet een procedure hebben voor het oplossen van alarmen, die vaak gepaard gaat met zoeken, aaien, al het andere." Zijn doel is een combinatie van meer gevoeligheid ("femtograms zou geweldig zijn") en meer selectiviteit. De grote vraag in het hoofd van Atkinson is of massaspectrometrie - vergelijkbaar met IMS, maar de buis een vacuüm is - zou kunnen werken.

Massaspectrometrie, zoals Atkinson in 2013 demonstreerde, heeft veel belofte: een apparaat in zijn laboratorium detecteerde damp - geen zwabber - van de explosieve RDX met 25 delen per quadriljoen. Het is het dichtst in de buurt van een door de mens gemaakt apparaat, in deze zin, gekomen tot de sniffing-mogelijkheden van een bom-detectiehoek. Maar het apparaat is groot en duur, en zelfs als het uit een laboratoriumomgeving zou komen, zouden ongeveer 45.000 officieren moeten worden bijgeschoold.

Smiths stopte met de productie van de Sabre 4000 in 2011, ter vervanging van de Sabre 5000. De 5000, zoals Smiths 'hoofd van het product Ken Fredeen vertelde omgekeerde, kan één nanogram explosief onderzoeken en heeft een vals-positieve snelheid van minder dan één procent. Maar hoe zit het met de arme 4000? Als die apparaten nog op straat waren - en als Smiths wist dat de NYPD opgewaardeerd was, gaf hij het niet toe - zouden ze dat wel zijn?

"Klanten met Sabre 4000-units kunnen in het algemeen verwachten dat ze 10 jaar of langer in dienst blijven vanaf de productiedatum," zei Fredeen, "afhankelijk van gebruik, onderhoud en onderhoud."

Dus, ja, gezien een fabricagedatum voorafgaand aan de aankoopdatum (een redelijk gegeven, denk ik) is het mogelijk dat mijn tas werd geanalyseerd door een machine die de vervaldatum nadert. Na jarenlang gebruik zou een opsporingssysteem voor sporenexplosieven onderhoud nodig kunnen hebben aan de alledaagse componenten - luchtzuiveringsinstallaties, zeg maar - of iets meer exotische reparaties. In elke Sabre 4000 zit, net als de meeste andere ion-mobiliteitsspectrometers, een radioactieve klomp van nikkel-63. Het radioactieve nikkel zal deeltjes, al dan niet illegaal, voor analyse ioniseren. Omdat het radioactief is, vervalt die bron; in het geval van nikkel-63 is er een halfwaardetijd van ongeveer 100 jaar.

"Ik heb IMS's die 30 jaar oud zijn en nog steeds goed werken", zegt Atkinson.

Wat betekent dit voor de tijdelijk gehinderden? Weinig. Ik liet mijn tas screenen op sporenelementen van slechte deeltjes, maar ik zal nooit weten of de machine volledig operationeel was. (De levensduur van een apparaat in het laboratorium van een expert is vermoedelijk iets langer dan dat van iemand in de metro.) Heeft het staafje de paar stippen THC gemist waarvan ik er zeker van ben dat deze bij de meeste objecten van een deel van de bevolking van New York? Of mag je cannabinoïden van bomcorps doorgeven? Sommige vragen kunnen nooit worden beantwoord. De enige zekerheid is dat ik bedwantsennevel niet aanraak totdat Atkinson zijn massaspectrometer perfectioneert.