Standoff detection of biological aerosols by means of UV-laser induced fluorescence : results from Umeå trial 2006

Abstract

The objective of standoff detection is to enable early warning in case of a biological warfare agent attack. FFI has built a demonstrator employing ultraviolet laser induced fluorescence of biological aerosols. The field campaign at FOI’s premises in Umeå was an initial test of the instrument concept rather than a characterization of instrument sensitivity, probability of detection, false alarm rate and response time. Different biological warfare agent simulants were released in open air, and measured at 200-450 m standoff distance. The results substantiate the potential of discriminating and estimating concentration levels of various biological agents by means of their fluorescence emission spectra. Experiences and results from the campaign point to several possible instrument and test setup improvements.

Målet med avstandsdeteksjon er å muliggjøre tidlig varsling i tilfelle angrep med biologiske stridsmidler spredt i form av aerosoler. FFI’s demonstrator er basert på en teknikk hvor ultrafiolett laserlys induserer fluorescens i biologiske aerosoler. Fluorescensspekteret detekteres deretter av instrumentet. Feltkampanjen ved Totalförsvarets forskningsinstitut (FOI) i Umeå var en innledende test av instrumentkonseptet fremfor en karakterisering av instrumentparametre som følsomhet, deteksjonssannsynlighet, falsk-alarm-rate og reaksjonstid. Ulike simulanter for biologiske stridsmidler ble spredt i friluft og målt på 200-450 m avstand. Resultatene underbygger instrumentkonseptets potensial for å skjelne mellom og anslå konsentrasjonsnivå av forskjellige biologiske agens ved hjelp av deres fluorescensspektra. Erfaringer og resultater fra kampanjen peker på flere mulige forbedringer av instrument og testoppsett. 4