Ilmakehätutkimuksessa ilmanpaineliitäntäinen lentoaikamassaspektrometri nitraattivaraimella (NO3-CI-APiToF) on osoittautunut hyväksi instrumentiksi ilmakehän hivenkaasujen mittauksessa. Alustavat kokeet ovat osoittaneet sen soveltuvan myös räjähdysaineiden mittaamiseen vastaavina hivenpitoisuuksina. Tämän työn tavoite on osoittaa menetelmän käyttökelpoisuus realistisissa olosuhteissa eri räjähdysaineille. Lisäksi vertailtiin kolmea erilaista varauslaitekonfiguraatiota: ilmakehätutkimuksessa käytettyä sekä kahta erilaista yksinkertaistettua mallia.
Lähestymistapa oli käytännönläheinen: eri räjähdysaineille määritettiin havaintorajat taustallisessa ja aikarajoitetussa mittauksessa. Havaintorajalla tarkoitetaan pienintä todellista pitoisuutta, mikä voidaan erottaa 95% varmuudella taustamittauksesta yhdellä 12 sekunnin mittauksella. Tutkitut räjähdysaineet 1,3,5-trinitroperhydro-1,3,5-triatsiini (RDX), pentaerytritolitetranitraatti (PETN), trinitrotolueeni (TNT), triasetonitriperoksidi (TATP) ja heksametyleenitriperoksididiamiini (HMTD) ovat kaikki voimakkaita yksikomponenttiräjähdysaineita, jotka edustavat erilaisia kemiallisia rakennetyyppejä.
Näytekaasu tuotettiin kiinteästä räjähdysainepinnasta olettamalla kaasun saavuttavan tasapainohöyrynpaineen generaattorin matkalla. Aineet applikoitiin liuoksina teräksisen (RDX, PETN, TNT) tai polyeteenisen (TATP, HMTD) tukilangan päälle. Osa näytteistä ostettiin (PETN, TNT) ja osa syntetisoitiin (RDX, TATP, HMTD).
Havaintorajat aineille olivat: RDX 80 ppq, PETN 98 ppq, TNT 84 ppt ja TATP 1,5 ppm. HMTD ei muodostanut havaittavia nitraattiaddukteja. Eri varauslaitteilla ei ollut merkittäviä eroja. Koska havaintorajan määritelmässä on jo otettu huomioon mittauksen satunnaisluonne, näille arvoille ei enää määritetty virherajoja. Tällainen virheraja olisi ns. ‘virheen virhe’. Kaikki räjähdysaineet HMTD:tä lukuun ottamatta pystyttiin havaitsemaan murto-osassa niiden normaalista höyrynpaineesta huoneenlämmössä.
