拉曼光谱技术在爆炸物检测领域的应用

目前，随着各种恐怖事件的大大再次发生，安全性保卫工作更加受到重视，爆炸物品种繁多、隐蔽手段多样，检测工作十分艰难，因此及时有效地的将经过伪装成、隐蔽在行李中的爆炸物检测出来，早已沦为国际上一项严峻而艰难的任务。少见的爆炸物检测方法有：离子迁入光谱技术、紫外荧光技术、质谱分析技术、核磁共振技术、中子技术、X射线光学技术、γ射线光学技术等，但每种检测方法都有一些优缺点。

纳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，在爆炸物领域有极大的应用于市场。本文将纳曼光谱技术应用于到爆炸物检测领域，重点分析了显微镜激光共计探讨纳曼光谱技术、表面强化纳曼光谱技术、便携式纳曼光谱技术在爆炸物检测分析领域的应用于。1、纳曼光谱技术拉曼衍射效应是一种由分子和晶格振动造成的非弹性散射，1928年，印度物理学家拉曼首次找到散射光频率转变现象，因而称作拉曼衍射。

纳曼光谱技术分成以下几种：傅里叶转换纳曼光谱技术、激光共计温显微镜纳曼光谱技术、激光共振纳曼光谱技术、高温纳曼光谱技术、表面増强拉曼光谱技术和便携式纳曼光谱技术等等。每种纳曼光谱在其应用领域皆有其独有优势，其中，共计温显微镜纳曼光谱技术可以构建样品微区的剖层分析；空间位移纳曼光谱技术需要有效地诱导包装材料的拉曼阻碍，构建了对半透明或半透明介质内有所不同深度样品分析；表面强化纳曼光谱技术可以构建爆炸物的痕量检测；便携式拉曼光谱仪需要现场在线监测，具备较慢、便利、准确率低、高度安全性等优势。2、激光显微镜共计探讨纳曼光谱技术激光显微镜共计焦拉曼光谱技术（ConfocalRamanmicroscopy）是将纳曼光谱与显微镜分析融合一起的一种分析技术，在光路中使用共计温模块避免样品离焦区域的杂散光阻碍，保证只搜集取样焦点薄层微区信号。

激光共计温显微镜拉曼光谱仪是目前实验室中最少见的拉曼仪器，一般配备显微镜共计探讨光学系统，便利用户观测物体的微观形貌，体积较小，限于于高精度测量。北京卓立汉光仪器有限公司自律研发的FinderVista激光显微镜共计探讨拉曼光谱仪就是依据共计温原理自律开发设计的。通过调节激光探讨深度，可以构建对样品表面、及内部的物质分析。

激光配备高倍光学显微镜，不仅可以直观取得爆炸物的微观二维形貌，还可以将激光光斑直径探讨到微米量级，回避周围杂质的阻碍，取得微区准确分析。科研级浅加热器CCD探测器的用于，确保了光谱的高灵敏度、高分辨率，保证不俗过任何一个光谱信息。仪器如图1右图：图1FinderVista激光显微镜共计探讨拉曼光谱仪2009年，E．Al等报导了利用共计探讨显微镜纳曼光谱技术原位检测隐蔽在衣物上的爆炸物（PETN、TNT、硝酸铵）及爆炸物中间体（HMTA、季戊四醇）。

EsamM．A．等利用共计温拉曼光谱法测量衣物纤维里的TNT，在不须要对样品预处理的情况下，检测精度可以超过皮克量级，检测时间大于90s。王俊生利用实验室少见的激光显微镜共计探讨拉曼光谱仪对块体炸药展开检测，并归属于出有有所不同炸药分子的拉曼峰所对应的振动模式。2009年，LeonardoC等用于氩离子激光器产生的514．5nm，488nm激光波长研究了TNT，二硝基甲苯（DNT），RDX的远程拉曼和显微镜拉曼，研究结果显示：显微镜纳曼光谱与测试距离7m时拉曼谱图完全一致，证实了远距离测试的准确性和可行性。3、表面强化纳曼光谱技术表面増强拉曼光谱技术（SERS，Surface－enhancedRamanspectroscopy）利用痕量分子导电于Cu、Ag、Au等纳米尺度的金属材料上，其纳曼光谱信号可强化104－106倍。

近年来SERS用作痕量分析方面的潜力被很快研发，检出限降到很低水平，取得较好的痕量检测结果。在两栖登陆工作中，通过检测地雷中在空气中硝基爆炸物水解产物2，4－二硝基甲苯和1，3－二硝基甲苯的纳曼光谱，精确定位地雷方位，是定位地雷的一种无接触式检测手段。K．Spencer研究组利用电化学坚硬化处置的金箔作为SERS基底可以精确辨识出有浓度10ug／L及以上水平的2，4－二硝基甲苯蒸气，利用特定的数据处理方法，检测缩可以超过5ug／L。

2010年S．Botti等人以市售金属银膜不作SERS基底，取得了TNT、NG（硝化甘油）、TATP（三过氧化三丙酮）三种爆炸物的纳曼光谱，TNT的检测限为200pg，NG的检测限为400ng、TATP的检测限为400ng，可见SERS技术在痕量爆炸物检测方面获得广泛应用。SERS技术可以明显提高拉曼技术的灵敏度和检测缩，但其基本原理牵涉到的许多方面依然正处于研究和争辩中，目前SERS技术在爆炸物辨识领域的研究热点主要是在基础研究、简单仪器研发和应用于等方面。4、便携式纳曼光谱技术国土防卫必须在线证实大量的不得而知化学物品，目前针对现场未知密封性液体、液体样品和水中剧毒有害物质的较慢检测技术和手段仍正处于空白。

手持式拉曼光谱仪体积小巧，重量大约1kg，手执操作者才可现场检测未知密封液态或固态潜在危险性化学品，具备较慢、便利、准确率低、高度安全性等优势。由于在现场检测时，操作者人员往往不具备十分专业的化学及光谱分析科学知识，因此增加拉曼光谱分析过程中的人工干预，构建纳曼光谱数据处理与分析的自动化是手执拉曼光谱分析技术的关键。

北京卓立汉光仪器有限公司根据现场执法人员的市场需求，自律开发设计“FinderEdge”手持式拉曼光谱仪，对毒品、易制毒化学品、爆炸物、易制轰化学品、违禁品等较慢辨识。软件功能包括检测、数据库核对、数据传输、蓝牙传输及打印机、云计算及大数据处理等功能，该仪器对测试环境无拒绝，水和空气环境下均可用于，其环境适应性和多种分析能力充份符合了国土安全性和防卫拒绝。

仪器如图2右图：图2FinderEdge手持式拉曼光谱仪5、结论纳曼光谱观测技术随着科技的发展早已更为成熟期，目前已普遍应用于食品检测、化学物质观测、生物医学、物理材料、行政检验、珠宝玉石等多个领域。因拉曼光谱不具备非接触式、无损伤原位检测，很大程度上确保了检测人员和物证的安全性，纳曼光谱的安全检查应用于也于是以渐渐市场化，利用纳曼光谱技术展开爆炸物检测已沦为国际性的研究热点，在爆炸物的检测方面具备很好的发展前景。随着纳曼光谱新技术、新的仪器的大大经常出现，其在爆炸物的定性、定量分析中将充分发挥更大的起到。

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