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趣问万物:地铁安检是怎么隔着瓶子检测液体的?

安全检查 液体检测仪 安检技术 激光分析
发布:2021-03-12 09:05:21     来源:把科学带回家

进地铁时,除了行李要进安检机,液体还得单独取出,让安检人员用专门的检测仪检查,隔着容器几秒钟就能判断你带的液体是否危险。液体检测仪并不需要很精确地分析液体成分,只要能将汽油、无水乙醇、硝化甘油等易燃易爆液体和水、饮料等安全液体区分开来即可。

既然无法直接进行化学分析,那就利用物理性质上的差异。不同液体有着不同的介电常数(permittivity)和电导率(conductivity)。例如,易燃易爆液体多为高浓度的有机化合物,导电能力差,而饮料等安全液体通常含水量高,导电能力相对强。

液体检测仪常用的“准静态计算机断层扫描技术”(Quasistatic Electrical Tomography)正是利用二者的电学特性差异来进行区分。此类检测仪的电极会对容器施加电场,再根据液体反馈的信号分析它的电学特性。这种方法适用于塑料、玻璃等多种材料,甚至可以稍微隔空,但不适用于金属容器。


 手持式液体检测仪信号灯显示绿色代表安全,红色代表危险 | 图源:Korjenevsky, A. (2007)

其他检测方式还有发射激光分析液体反射回来的光谱特征(拉曼光谱)、微波识别技术、利用热导率差异,以及荧光淬灭法等等。说了这么多复杂的物理检测法,还是生物检测法最简单——来,喝一口吧。

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