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引言
目前,隨著各種事件的不斷發(fā)生,安全保衛(wèi)工作越來越受到重視,爆炸物品種繁多、隱藏手段多樣,檢測工作非常困難,因此及時(shí)有效的將經(jīng)過、隱藏在行李中的爆炸物檢測出來,已經(jīng)成為國際上一項(xiàng)緊迫而艱巨的任務(wù)。
常見的爆炸物檢測方法有:離子遷移光譜技術(shù)、紫外熒光技術(shù)、質(zhì)譜分析技術(shù)、核磁共振技術(shù)、中子技術(shù)、X射線成像技術(shù)、γ射線成像技術(shù)等,但每種檢測方法都有一些優(yōu)缺點(diǎn)。拉曼光譜可實(shí)現(xiàn)爆炸物的遠(yuǎn)程、高靈敏度、無損傷、微痕量的檢測,在爆炸物領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用市場[1-4]。
拉曼散射效應(yīng)是一種由分子和晶格振動(dòng)導(dǎo)致的非彈性散射,1928年,印度物理學(xué)家拉曼發(fā)現(xiàn)散射光頻率改變現(xiàn)象,因而稱為拉曼散射。拉曼光譜技術(shù)分為以下幾種:傅里葉變換拉曼光譜技術(shù)、激光共焦顯微拉曼光譜技術(shù)、激光共振拉曼光譜技術(shù)、高溫拉曼光譜技術(shù)、表面増強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)和便攜式拉曼光譜技術(shù)等等。下面主要介紹激光顯微共聚焦拉曼光譜技術(shù)的應(yīng)用。
激光顯微共焦拉曼光譜技術(shù)(Confocal Raman microscopy)是將拉曼光譜與顯微分析結(jié)合起來的一種分析技術(shù),在光路中采用共焦模塊消除樣品離焦區(qū)域的雜散光干擾,確保只收集采樣焦點(diǎn)薄層微區(qū)信號(hào)。激光共焦顯微拉曼光譜儀是目前實(shí)驗(yàn)室中見的拉曼儀器,一般配置顯微鏡共聚焦成像系統(tǒng),方便用戶觀測物體的微觀形貌,體積較大,適用于高精度測量。
使用785nm激光波長激發(fā)的石墨烯的拉曼光譜
美國CRAICApollo II™顯微拉曼光譜儀可提供多種波長的激光器,不僅性能優(yōu)良,而且操作簡便,整合集成具有高強(qiáng)靈敏度激光器的拉曼光譜儀和的光譜分析軟件包。 Apollo II™顯微拉曼光譜儀是易用性和多功能的有力結(jié)合。的全固態(tài)設(shè)計(jì)特點(diǎn),使我們的顯微拉曼光譜儀模塊化設(shè)計(jì)能夠和多種激光器聯(lián)合,再結(jié)合顯微鏡使用。為了提供良的激光器,每一個(gè)部件都是化選擇,使整合顯微鏡后的拉曼顯微光譜的性能。除了能夠作為一個(gè)單獨(dú)的主機(jī)單元使用外, Apollo II™顯微拉曼光譜儀能與CRAIC紫外-可見-近紅外顯微分光光度計(jì)聯(lián)合使用,因此,除了能獲得全光譜顯微分光光度計(jì)的吸收、反射、透射和熒光光譜外,還能獲得高質(zhì)量的拉曼光譜。 Apollo II™與顯微分光光度計(jì)集合是僅有的多功能光譜分析技術(shù)。
2009年,E.Al等報(bào)導(dǎo)了利用共聚焦顯微拉曼光譜技術(shù)原位檢測隱藏在衣物上的爆炸物(、、)及爆炸物中間體(HMTA、)。
Esam M. A. 等利用CRAIC公司Apollo II™顯微拉曼光譜儀測量衣物纖維里的,在不需對(duì)樣品預(yù)處理的情況下,檢測精度可以達(dá)到皮克量級(jí),檢測時(shí)間小于90s。
王俊生利用實(shí)驗(yàn)室常見的激光顯微共聚焦拉曼光譜儀對(duì)塊體進(jìn)行檢測,并歸屬出不同分子的拉曼峰所對(duì)應(yīng)的振動(dòng)模式。
2009年,Leonardo C等使用CRAIC公司Apollo II™顯微拉曼光譜儀激光器產(chǎn)生的514.5nm,488nm激光波長研究了,二硝基甲苯(DNT),RDX的遠(yuǎn)程拉曼和顯微拉曼,研究結(jié)果顯示:顯微拉曼光譜與測試距離7m時(shí)拉曼譜圖一致,證實(shí)了遠(yuǎn)距離測試的準(zhǔn)確性和可行性[4]。
結(jié)論
拉曼光譜探測技術(shù)隨著科技的發(fā)展已經(jīng)較為成熟,目前已廣泛應(yīng)用于食品檢測、化學(xué)物質(zhì)探測、生物醫(yī)學(xué)、物理材料、行政鑒定、珠寶玉石等多個(gè)領(lǐng)域。因拉曼光譜具備非接觸式、無損傷原位檢測,極大程度上保證了檢測人員和物證的安全,拉曼光譜的安檢應(yīng)用也正逐漸市場化,利用拉曼光譜技術(shù)進(jìn)行爆炸物檢測已成為國際性的研究熱點(diǎn),在爆炸物的檢測方面具有很好的發(fā)展前景。隨著拉曼光譜新技術(shù)、新儀器的不斷出現(xiàn),其在爆炸物的定性、定量分析中將發(fā)揮更大的作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 唐前進(jìn), 邵杰. 遠(yuǎn)距離爆炸物探測技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 中國安防, 2009, 40-45.
[2] 王紅球, 張麗, 王璐等. 拉曼光譜在安檢領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 光散射學(xué)報(bào), 2012, 24(4): 367-340.
[3] 成誠. 拉曼光譜分析技術(shù)在防爆安檢中的應(yīng)用[J]. 中國安防, 2009, 50-53.
[4] 蔣忠亮, 張皋, 陳智群. 激光拉曼光譜在爆炸物識(shí)別中的研究進(jìn)展[J]. 計(jì)測技術(shù), 2013, 33(3): 9-13.
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