之后，数百名实验人员不断调整制备流程，改进工艺，将芥子毒气的纯度提高到了90%，从浅棕色变为无色。
按照化学结构，该液体名为二氯二乙硫醚，由于其独特的大蒜和芥末混合气味，俗称芥子气。
在测试毒性阶段，最初使用小白鼠来做实验，5毫升的液体就毒死了几百只小白鼠，毒性效果显着。
之后，又抓来许多倭奴，通过吸入、沾附、口服、注射等各种方式，记录不同环境下的致死剂量。
经过多次试验，设置对照组，解剖了不同阶段下试毒者的身体，发现芥子对人体的伤害是全身性的。细胞、皮肤、眼睛、呼吸道、消化道、神经系统全都会受到不同程度的损伤。
暴露在毒气中的倭奴，即使佩戴防毒面具也无法抵御芥子。皮肤是人体抵御外界病原体的第一道防线，芥子最先攻破皮肤，透过过毛孔进入皮下丰富的毛细血管网，乘坐上“血液特快号列车”，通往全身，在各个组织和器官处发挥毒性。
皮肤接触到芥子的瞬间不会立刻病变，经过短暂的潜伏期之后，红斑和灼热感将会遍布每一寸皮肤；很快，红斑就会隆起变成密密麻麻的大水泡；水泡进一步恶化形成溃疡，然后坏死；直到坏死的皮肤组织脱落，受伤处非但没有愈合，反而发生了进一步溃疡，周而复始。
穿戴防护服并且佩戴防毒面具，只让眼睛裸露的倭奴，受到的伤害集中在眼部。芥子进入眼球，作用机理与皮肤的伤害过程类似，眼球从炎症发生到溃疡，再到坏死，先后经历眼角膜脱落失明，眼球溃烂、炎症蔓延，直到死亡。
从呼吸道吸入芥子的倭奴，气管和支气管表面的黏膜，迅速发生坏死变成伪膜，伪膜脱落，阻塞小的支气管道，造成进一步的组织发炎乃至化脓，扩散到肺部和心脏，短短几个小时，就因呼吸困难和供血不足而死。
口服芥子的倭奴最惨，芥子从食道进入肠胃消化道内，所到之处，外层黏膜立刻发生充血水肿，糜烂溃疡，然后是消化道穿孔，消化液和食物残渣漏出污染内脏，试毒者直接在疼痛中死去……
总结各对照组的实验结果，不难发现：芥子可以很快地瞄准人体的组织和器官的薄弱环节，在单刀直入破坏人体防御功能的同时，还能切断营养供给，阻断氧气供应，芥子所过之处，细胞也无法存活，等待人体的，只有不可逆的永久性伤害，直到彻底死亡，生命结束的那一刻，痛苦才会解脱。
……
看着焚烧炉里燃烧的尸体，实验人员双手合十道：“阿弥陀佛，感谢你们为科学做出的贡献。”
有了芥子气，毒气弹的制造就很容易了，赵耀设计的毒气弹结构包含如下部分。
1.弹体外壳：
由3毫米厚的镀锌钢材制成，可以提高强度，保护内部组件的结构完整，防止芥子泄露。
2.炸药：
毒气弹中的炸药用于产生爆炸作用，目的在于将芥子气充分释放到环境中，爆炸时产生高温让芥子毒液瞬间挥发成气体，还需要具备足够的爆速将气体扩散到更大的范围。
连续用了十年的黑火药，爆速约500米每秒，爆轰气体体积280升每千克，爆热3000千焦每千克。威力太小，在开山修路的过程中，表现很一般，已经快无法满足工业需求了。如果将黑火药作为毒气弹的炸药，能发挥出的威力不足十分之一，简直是暴殄天物。
而大名鼎鼎的tNt，各方面性能吊打黑火药：爆速6920米每秒，爆轰气体体积620升每千克，爆热5066千焦每千克。优劣对比一目了然，性能根本不在一个级别。
过去，原材料匮乏，专业人才不足，生产配套不够完善，才勉强用黑火药来做武器，虽然目前也可以凑合用着，但作为爆炸专家，赵耀已经不屑于再使用黑火药了。
天津炼油厂的技术不断提高，已经可以量产苯和苯系物。石油经过蒸馏分离后得到轻质石脑油，石脑油在催化剂的作用下进行芳构化反应，这个过程中，其中的正庚烷被转化为甲苯。
浓硫酸和硝石反应，又可以制备浓硝酸。
将甲苯与浓硝酸反应，硝酸对甲苯中的甲基基团进行硝基化，形成硝基甲苯；再将硝基甲苯与硝酸进行反应，进一步硝化，形成二硝基甲苯；将二硝基甲苯与硝酸继续反应，再次硝化，形成三硝基甲苯。
这，便是tNt。常温下的tNt是淡黄色固体粉末，赵耀将其命名为黄火药。
与黑火药不同，黄火药的性质非常稳定，对摩擦，振动和高温不敏感，放在铁锅里加热融化也不会爆炸，因而需要用雷酸汞的爆炸来引爆。
3.引信：
引信是毒气弹的发火装置，用于引爆弹药中的炸药，触发释放毒气的机制，引信之于炮弹，就像背带裤之于坤坤，乃是灵魂所在。毒气弹这种危险的东西，当然不能用传统的火绳触发，需要更安全可靠的引信装置，这恰恰是赵耀的专业领域。
赵耀设计引信是钢制冲击型引信，顶端有一个保险帽，保险帽下面有一层薄膜，薄膜下是击针体，击针体下方有火帽和雷管。
为了保证落地触发的敏感性，击针体由木制击针座和纤细的金属击针组成，击针外面缠绕着一圈弹簧，在正常状态，弹簧可以顶着击针，击针是戳不到火帽的。
火帽装在一个沉重的惯性体上，这个惯性体外面被惯性筒和保险爪挡着，无法向上运动，和击针隔开一段距离，引信在触发前，击针戳不到火帽，是安全的。
当需要引爆时，惯性筒克服弹簧后坐，被保险爪向外伸出的抓钩挂住。炮弹出膛后，惯性筒、保险爪和火帽所在的惯性体连成一个整体被弹簧抬起。此时，引信的保险就解除了。
这种引信有两种起爆方式——瞬发和惯性延发，可以应用于各种类型的炸弹上。
如果需要瞬发，在发射前把顶部的保险帽拿掉，落地后地面直接冲击击针体，击针戳击火帽，火帽爆燃产生的高温火焰点瞬间燃雷管，立刻引爆炮弹。
如果需要惯性延发，发射前把保险帽留着，落地后地面不会直接冲击击针体，而是装火帽的惯性体在惯性作用下向前冲，压缩弹簧，牵引击针撞击火帽，从而实现延时引爆。
所以，冲击引信在平时有保险，发火组件是隔开的，不会触发，要通过发射时的冲击惯性打开保险，引信才会进入待发状态，落地时的撞击才会触发引信。
4.毒性物质：
毒气弹中的填充物是释放芥子毒气的关键部分，填充物是铁皮罐装的芥子毒液，当黄火药爆炸时，铁皮破裂，毒液释放，在高温和高爆速作用下瞬间变成大量有毒气体。
5.动力推进装置：
推进系统是毒气弹的动力来源，有了引信以后，其实也可以像发射实心铁弹那样，先装黑火药，再装毒气弹，通过点燃黑火药来推进毒气弹发射。可是，这种点简单粗暴火方式，热量和压力损失较大，点火时往往不能保证发射药均匀全面的燃烧，造成初速和射击精度的降低。要想保证射程和弹道稳定，发射药和炮弹一体化是必须的。
赵耀放弃了传统的发射方式，仿照迫击炮弹的原理，设计了迫击炮发射管，并且在炮弹尾部增加了一个尾管，尾管里装黑火药，作为最基本的发射药，实现了发射药与炮弹一体。
药管底部增加了雷酸汞火帽底火装置，当炮弹滑落到炮管底部时，雷酸汞撞击击针会爆炸，从而点燃药管里的发射药，发射药燃烧产生的火药气体冲破基本药管侧壁，从尾管侧面的孔中喷出，在弹体后方产生压力，把炮弹发射出去。
由于是前装炮，炮弹直径必须略小于炮管内径，否则装填困难滑不下去，所以毒气弹的腰部增加了一个橡胶圈闭气环，用于阻止燃气泄漏保证膛压。橡胶有弹性，在发射时被高压燃气挤压膨胀，起到闭气作用。
如果只依靠药管的发射药，初速小、射程最近，要打得更远、射速更快，还可以加个附加发射药包。
附加药包是丝绸包的长条形药包，绕在迫击炮弹尾管传火孔的位置捆好，发射时被基本药管爆燃喷出的火药气体点燃，就能产生更大的推力。如果目标距离较远，在炮管能承受的范围内，最多可以添加三个附加药包，让射程提高到四公里。
6.导向稳定系统：
为了装填方便，保证炮弹依靠重力下滑顺利被撞针激发，炮管采用滑膛而非线膛，因而弹道的稳定就成了一大难题。因此，赵耀在弹体后方增加了尾翼构件，用于稳定炮弹的飞行姿态，使其在飞行过程中保持稳定和可控。
弹体尾部有个固定翼结构，由十个间隔一致的叶片组成，综合考虑了飞行过程中的重心、速度、空气动力学原理等因素，可以确保稳定性和准确性。
……
经过反复调试和改进，在九月时，第一批毒气弹和配套的发射炮管终于成功了。
炮管长1824毫米，口径:152毫米，炮身重148千克，脚架重42.5千克，座板重 40.5千克，仰射角范围30度至75度 ，弹重23公斤 。
为了测试威力，专门挑了一个无人区，实验对象是一百名倭奴，他们被分散捆绑固定在四公里外，一座面积约200亩的小土丘上。
炮官在左手用望远镜定位目标，右手试探风速，然后大脑高速运转计算最佳的发射参数，然后将这些数据传达给瞄准手：“目标前方土丘中心，表尺246、方向30。”
命令传达，炮组迅速行动起来。
瞄准手打开瞄准仪，仔细检查仪器，迅速按照指示调整炮管的仰角和方位角。
装填手小心翼翼地将炮弹取出，仔细检查每个炮弹的外部结构，然后稳稳地站在炮管旁边，随时准备发射。
\"发射准备！\"炮官的声音响彻战场，整个炮组顿时进入紧张的状态。
“准备完毕！”炮组成员道。
“开炮！\"炮官一声令下，装填手将炮弹装入炮管，顺势滑下，然后众人立刻捂住耳朵蹲下。
炮弹被撞针击发的那一刻，炮管猛烈地抖动起来，底座和脚架也随之颤抖，地面扬起一阵尘土，伴随着一声巨响，炮弹自炮管口抛射而出，在天空划出一道弧线。炮弹尾部拖着一簇烟雾，飞向天际。
炮官紧盯着望远镜，密切观察着炮弹的运动轨迹，预判炮弹的弹道落点，判断是否需要进行调整。
几秒钟后，毒气弹砸向目标区域，正中土丘中心，落地的瞬间，掀起一阵火光，火光中立刻涌现出黄棕色的芥子毒烟，毒烟迅速向四周扩散，12秒后，沉闷的爆炸声传来。
在正中区域的倭奴，毒气弹落地的瞬间就歇逼了，不是被毒死而是被炸死的。弹体内部的黄火药含量不多，主要作用在于释放毒气而不是爆炸，尽管如此，爆炸的杀伤半径还是达到了10米，破碎的弹片和冲击波消灭了中心区域30平方米的所有倭寇。
一分钟后，毒烟从中心扩散到了整个山丘，毒烟中的倭寇一开始还不明所以，几分钟后，毒性开始发力了。
倭奴的皮肤顿时产生剧烈的灼热感，痛感随着时间的推移不断增强；大量吸入毒烟，倭奴开始出现咳嗽、喉痛和流泪的症状，逐渐恶化成呼吸困难、胸痛和咳血；毒烟浓度很高，直接从呼吸道进入食道，倭奴们个个上吐下泻，肠胃里似乎被泼了浓硫酸……
芥子毒气的杀伤力极大，只需要0.2毫克每升的浓度，就可使人受到不可逆毒害。
一天后，毒烟散去，当实验人员穿着防护服到目标区域检查时，200亩内的100名倭奴，全部死亡，死状万分惊骇……
这只是一发毒气弹而已。