[实用新型]基于准平行束毛细管X光透镜的塑料物证检测谱仪

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及塑料物证检测和鉴别技术领域，特别是涉及一种基于准平行束毛细管X光透镜的塑料物证检测谱仪。

(二)背景技术

在各类刑事案件现场中，经常可以提取到各种塑料物证，及时准确地检验塑料物证，可以为侦破案件提供线索，指明方向，从而缩小侦查范围，为早日破案提供科学的依据。

在现有的塑料物证溯源技术中，在对塑料物证进行检验时，通常先根据物理特性进行检查：主要是对塑料的透明度、颜色、硬度、表面图案和外观形态等进行观察，或者对其比重和熔点等物理参数进行测定，如果塑料量大，也可观察在不同试剂中的溶解情况等。在初验的基础上，为了提供更可靠的鉴定结论，根据塑料化学成分的不同，采用如下方法进行检验：(a)燃烧试验，根据塑料高温时往往会形成可燃性的挥发物，因此有不同程度的可燃性，所以根据塑料是否燃烧及在燃烧过程中所产生的火焰、烟、气味、灰烬和燃烧速度等可以确定塑料种类；(b)着色试验，根据试剂与各种塑料的作用不同，在作用过程中产生的不同色泽变化，以此来确定塑料的种类范围；(c)红外光谱法，红外光谱法主要是对塑料中的树脂进行检测，不同树脂所含基团不同，因而在红外区有特征吸收峰，以此来对树脂进行种类认定；(d)裂解气相色谱法(PGC)，由于塑料在一定条件下裂解是遵循一定规律的，因此所得到的裂解产物就具有特征性，得到的谱图有利于比对分析鉴别；(e)热分析法，塑料分析中应用较多的是差热分析法(DTA)。差热分析是在程序控制温度下，测量试样与参比物之间的温差与温度的关系。现有的上述这些方法各有自己的特点，但有些实验操作过于繁琐，有些鉴别精度不够高。

所以如何快速、无损和高精度地对塑料物证进行鉴别，是塑料物证检测和鉴别领域中急需解决的技术问题。

(三)实用新型内容

本实用新型目的是提供基于准平行束毛细管X光透镜的塑料物证检测谱仪，用于犯罪现场对塑料物证进行检测和鉴别。

为实现上述目的，本实用新型提供的基于准平行束毛细管X光透镜的塑料物证检测谱仪包括X射线光源、准平行束毛细管X光透镜、X射线过滤器、样品台、显微镜和探测器，以及承载X射线光源、准平行束毛细管X光透镜、X射线过滤器，显微镜和探测器的五维电动调试架。所述谱仪采用准平行束毛细管X光透镜会聚便携式低功率光源发出的X射线，获得 高功率密度的X射线焦斑，利用该焦斑作为X射线激发源激发塑料中不同元素对应的特征X射线，然后通过特征X射线能谱的对比来鉴别塑料的类别。这是因为不同的塑料具有不同的化学成分，即具有不同的元素组成，而不同的元素对应着自己的特征X射线，所以不同的塑料具有自己的特征X射线能谱，因此可通过特征X射线能谱的对比来鉴别塑料的类别。

所述基于准平行束毛细管X光透镜的塑料物证检测谱仪的总重量范围为3kg-10kg。此谱仪的总重量主要决定于光源的重量，例如，采用功率为1W的光源，此谱仪的总重量为3kg；采用功率为150W的光源，此谱仪的总重量为10kg；当光源的功率为25W时，此谱仪的总量为5kg，此时，由于该种谱仪充分利用了准平行束毛细管X光透镜的性能，所以总量为5kg的谱仪既轻便又具有较低的检出限，是优选的谱仪。

所述X射线光源为低功率光源，功率范围为1W-150W。如果塑料中元素的含量是ppm量级的，则采用功率为150W的光源，如果塑料中元素的含量高于200ppm，则采用功率为1W的光源。

所述X射线光源为便携式的，其重量范围为1kg-3kg。当光源的功率为1W时，其重量为1kg，当光源的功率为150W时，其重量为3kg。

所述准平行束毛细管X光透镜在X射线光源和过滤器之间，是由5-20万根单玻璃毛细管构成，每根单毛细管是圆形的，排列方式采用每根单毛细管周围排列6根的方式，所有单毛细管的入口端指向光源，所有单毛细管的出口端指向准平行束毛细管X光透镜的焦斑。这种排列方式使单管之间空隙小，从而增加了准平行束毛细管X光透镜中单管的数量，提高了该透镜的传输效率。

所述准平行束毛细管X光透镜焦斑直径范围为1mm-4mm，焦斑中心的X射线强度均匀分布区的直径范围为30μm-200μm。当平行束毛细管X光透镜焦斑直径为1mm时，其焦斑中心的X射线强度均匀分布区的直径范围为30μm，当平行束毛细管X光透镜焦斑直径为4mm时，其焦斑中心的X射线强度均匀分布区的直径范围为200μm，根据样品的大小选择不同焦斑直径的准平行束毛细管X光透镜，对于尺寸小于1mm的样品，采用焦斑直径为1mm的准平行束毛细管X光透镜，对于尺寸大于1mm的样品，采用焦斑直径为4mm的准平行束毛细管X光透镜。