[实用新型]简易型拉曼远距离爆炸物的快速检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种简易型拉曼远距离爆炸物的快速检测装置。

背景技术

1928年印度物理学家拉曼首次发现拉曼散射效应(即当光穿过透明介质被分子散射的光发生频率变化)并因此荣获1930年诺贝尔物理学奖。拉曼效应发现以后，拉曼光谱分析曾是研究分子结构的主要手段。近年来，拉曼光谱技术已发展到共焦显微拉曼技术、表面增强拉曼技术、共振拉曼技术等，形成了拉曼光谱分析领域的技术体系。拉曼光谱分析技术是以拉曼效应为基础建立起来的分子结构表征技术，其信号来源与分子的振动和转动相关。不同的物质具有不同的特征光谱，因此可以通过拉曼光谱作定性分析；根据物质光谱拉曼散射强弱的特点，可以对物质作定量分析；对拉曼光谱谱带的分析，可进行物质官能团及分子结构作分析。

爆炸物因为其强大的破坏力，属于各国严格控制的物品。为了公共安全等安全目的，在机场、车站等公共场所以及其它特定场所进行爆炸物检测是必要的。爆炸物一般由炸药、引爆装置和填充物、包裹物等构成。目前常用的爆炸物探测技术有探测炸药本身(如离子迁移谱)，有探测引爆装置(如金属探测)，还有探测爆炸物形状(如单能X光)，当然也有能同时探测炸药和包裹形状(如双能X光)。其中炸药探测有痕量炸药和常量炸药探测之分，痕量炸药探测是通过分析炸药挥发出来的蒸气或者残留在物体表面的炸药颗粒来实现，而常量炸药探测所需的炸药有一定质量和体积，一般通过炸药的等效原子序数、密度、外形特征等方式来实现。基于这些常用探测技术的设备往往适合于近距离使用，检查人员和设备距检查对象都比较近，有的甚至是接触式检查方式，隐蔽性差，对人员和设备都存在潜在危险。因此，能够确保检查人员和仪器的安全性，同时还具有隐蔽性的探测技术是最理想的。目前适用于远距离爆炸物探测的技术有远距离X背散成像、激光光谱、热成像、太赫兹和毫米波等技术，它们的探测原理、技术成熟度以及适用场合都还存在差异，但总体来讲都还处在试验化向产品化的转化阶段，目前现有技术产品化的成本都还处在一个较高的阶段，不能被广泛应用。

炸药蒸气或者炸药受到激光照射时会吸收或发射某些特定波长的激光，这些吸收或发射光谱具有指纹特征，与原光谱库比对就可以判断出是否存在炸药。具有远距离探测能力的激光光谱技术主要有拉曼光谱、激光诱导荧光光谱和光声光谱等。由于激光具有较好的传输性能，特别适合于远距离探测。拉曼光谱分析技术是以拉曼效应为基础建立起来的分子结构表征技术，其信号来源与分子的振动和转动相关。不同的物质具有不同的特征光谱，因此可以通过拉曼光谱作定性分析；根据物质光谱拉曼散射强弱的特点，可以对物质作定量分析；对拉曼光谱谱带的分析，可进行物质官能团及分子结构作分析。正因如此，激光拉曼光谱技术在物质鉴定、分子结构研究、化工过程、医学医药、生物化学、考古及宝石鉴定、公安与法学样品分析、反恐技术、食品安全、地质及环境科学等各个领域都得到了广泛的应用，越来越受研究者的重视。特别是激光拉曼光谱分析技术无需样品制备过程、是无损探测技术、适合水溶液分析、速度快稳定性高，已在反恐禁毒领域逐步开始应用。

申请号为9519564.X的中国专利文献公开的“爆炸物的检测器”，用于检测样品中爆炸性材料，包括：一个光源，用于对该样品进行照射以产生拉曼散射光；一个检测器，用于检测从样品接收的拉曼散射光；和一个在样品和检测器之间的窄带滤光器，该滤光器仅让包括874cm^-1和885cm^-1的某窄带内的光通过并到达检测器。该设备只能用于接触式检测，检测效率低，并且只能针对于特征峰在880cm^-1左右的爆炸物，如RDX，PETN等。

其他使用激光共振拉曼技术的一种通用型的远距离拉曼检测设备，可实现对爆炸物的远距离检测，但是这种检测设备使用了ccd式光谱仪设备，系统造价相对昂贵，因此在许多领域或场所，受经济条件的限制无法推广使用。

实用新型内容

为了解决现有爆炸物检测设备具有的造价昂贵或不能实现远距离检测等不足，本实用新型的目的在于提供了一种成本低、体积小的简易型拉曼远距离爆炸物的快速检测装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种简易型拉曼远距离爆炸物的快速检测装置，所述检测装置包括

激光器，用于照射待检测样品以产生拉曼散射光；

望远系统，用于收集待测样品产生的散射光；

光纤耦合装置，用于将望远系统收集的光耦合进入光纤；

多个窄带滤波器，用于使光纤传来的光中仅有待检测爆炸物对应的窄带宽光通过；