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          CRAIC拉曼光谱技术在爆炸物检测领域的应用研究

          引言

              目前,随着各种kongbu事件的不断发生,安全保卫工作越来越受到重视,爆炸物品种繁多、隐藏手段多样,检测工作非常困难,因此及时有效的将经过伪装、隐藏在行李中的爆炸物检测出来,已经成为国际上一项紧迫而艰巨的任务。

              常见的爆炸物检测方法有:离子迁移光谱技术、紫外荧光技术、质谱分析技术、核磁共振技术、中子技术、X射线成像技术、γ射线成像技术等,但每种检测方法都有一些优缺点。拉曼光谱可实现爆炸物的远程、高灵敏度、无损伤、微痕量的检测,在爆炸物领域有巨大的应用市场[1-4]。

              拉曼散射效应是一种由分子和晶格振动导致的非弹性散射,1928年,印度物理学家拉曼发现散射光频率改变现象,因而称为拉曼散射。拉曼光谱技术分为以下几种:傅里叶变换拉曼光谱技术、激光共焦显微拉曼光谱技术、激光共振拉曼光谱技术、高温拉曼光谱技术、表面増强拉曼光谱技术和便携式拉曼光谱技术等等。下面主要介绍激光显微共聚焦拉曼光谱技术的应用。

           

          激光显微共焦拉曼光谱技术(Confocal Raman microscopy)是将拉曼光谱与显微分析结合起来的一种分析技术,在光路中采用共焦模块消除样品离焦区域的杂散光干扰,确保只收集采样焦点薄层微区信号。激光共焦显微拉曼光谱仪是目前实验室中zui常见的拉曼仪器,一般配置显微镜共聚焦成像系统,方便用户观测物体的微观形貌,体积较大,适用于高精度测量。

                                    CRAIC拉曼光谱技术在爆炸物检测领域的应用研究

                                                 使用785nm激光波长激发的石墨烯的拉曼光谱

           

          美国CRAICzui新Apollo II™显微拉曼光谱仪可提供多种波长的激光器,不仅性能优良,而且操作简便,整合集成具有高强灵敏度激光器的拉曼光谱仪和先进的光谱分析软件包。 Apollo II™显微拉曼光谱仪是易用性和多功能的有力结合。的全固态设计特点,使我们的显微拉曼光谱仪模块化设计能够和多种激光器联合,再结合显微镜使用。为了提供zui优良的激光器,每一个部件都是zui优化选择,使整合显微镜后的拉曼显微光谱的性能zui佳。除了能够作为一个单独的主机单元使用外, Apollo II™显微拉曼光谱仪能与CRAIC紫外-可见-近红外显微分光光度计联合使用,因此,除了能获得全光谱显微分光光度计的吸收、反射、透射和荧光光谱外,还能获得高质量的拉曼光谱。 Apollo II™与显微分光光度计集合是绝无jinyou的多功能光谱分析技术。

                                     

                         

                                CRAIC拉曼光谱技术在爆炸物检测领域的应用研究

           

          2009年,E.Al等报导了利用共聚焦显微拉曼光谱技术原位检测隐藏在衣物上的爆炸物(PETN、TNT、硝酸铵)及爆炸物中间体(HMTA、季戊四chun)。

             Esam M. A. 等利用CRAIC公司Apollo II™显微拉曼光谱仪测量衣物纤维里的TNT,在不需对样品预处理的情况下,检测精度可以达到皮克量级,检测时间小于90s。

             王俊生利用实验室常见的激光显微共聚焦拉曼光谱仪对块体zhayao进行检测,并归属出不同zhayao分子的拉曼峰所对应的振动模式。

             2009年,Leonardo C等使用CRAIC公司Apollo II™显微拉曼光谱仪激光器产生的514.5nm,488nm激光波长研究了TNT,二硝基甲苯(DNT),RDX的远程拉曼和显微拉曼,研究结果显示:显微拉曼光谱与测试距离7m时拉曼谱图一致,证实了远距离测试的准确性和可行性[4]。

           

          结论
          拉曼光谱探测技术随着科技的发展已经较为成熟,目前已广泛应用于食品检测、化学物质探测、生物医学、物理材料、行政鉴定、珠宝玉石等多个领域。因拉曼光谱具备非接触式、无损伤原位检测,极大程度上保证了检测人员和物证的安全,拉曼光谱的安检应用也正逐渐市场化,利用拉曼光谱技术进行爆炸物检测已成为国际性的研究热点,在爆炸物的检测方面具有很好的发展前景。随着拉曼光谱新技术、新仪器的不断出现,其在爆炸物的定性、定量分析中将发挥更大的作用。

          参考文献
          [1] 唐前进, 邵杰. 远距离爆炸物探测技术的研究与应用[J]. 中国安防, 2009, 40-45.

          [2] 王红球, 张丽, 王璐等. 拉曼光谱在安检领域的应用[J]. 光散射学报, 2012, 24(4): 367-340.

          [3] 成诚. 拉曼光谱分析技术在防爆安检中的应用[J]. 中国安防, 2009, 50-53.

          [4] 蒋忠亮, 张皋, 陈智群. 激光拉曼光谱在爆炸物识别中的研究进展[J]. 计测技术, 2013, 33(3): 9-13.

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