【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及爆炸物检测，例如涉及一种快速爆炸物检测的面扫描拉曼装置及方法。
技术介绍
1、拉曼效应是印度科学家拉曼1928年首次发现的。一定频率的光与物质作用，除了与原频率相同的瑞利散射光外，还会在该频率两侧出现其他频率的散射光，称为拉曼散射光谱。拉曼光谱作为一种非弹性散射光谱,其光谱中特征峰的位置、形状、相对强度反映了不同物质的成分、不同物质的微观结构和内部结构的特有信息，而一定条件或状态下不同的物质分子拥有独一无二的分子结构，正是上述特性使得拉曼光谱具有指纹识别的特征，被称为“指纹谱”。拉曼效应可用于鉴别物质，此外，拉曼信号强度正比于分子振动与转动强度，所以也可以作定量分析。
2、sers被发现约20年之后，研究人员才尝试将该技术应用于爆炸物的探测。据报道，最早开展爆炸物表面增强拉曼光谱探测的是kneipp小组，1995年，该小组利用表面增强拉曼光谱探测了吸附在au溶胶表面不同浓度的tnt(tri-nitrotoluene)溶液，并与常规raman谱作了对比分析，结果表明，tnt浓度为10-7mol/l时的拉曼特征峰清晰可见，表明sers是探测超痕量水平的tnt以及相关种类爆炸物的有效方法，为以后该方法应用于爆炸物检测奠定了良好的基础。随着纳米科学与技术的发展，“现代”sers时代到来，各种贵金属纳米结构基底广泛应用于sers，使得该技术检测爆炸物研究取得了较快的发展。
3、爆炸物的主要成分是一种或多种炸药，多含有c，h，o，n等元素，一般为含有某种爆炸性基团的化合物或混合物，如，有机炸药，包括硝基
4、爆炸成为当今恐怖活动重要手段，如何实现对爆炸物品的现场快速准确检测和有效防范，减少对国家公共安全的威胁，是应急装备领域的重要研究课题。
5、目前，常规的检测技术主要有色谱-质谱联用法、火焰光度法、离子迁移谱、傅里叶红外光谱、拉曼光谱等。通常而言，色谱-质谱技术具有极低的检测限，可鉴定具体分子的种类，定量能力强，但设备昂贵、体积庞大，且样品前处理繁琐耗时，是一种常用的实验室分析手段；火焰光度法检测速度快，灵敏度高，但生活中常见的含磷物质，如杀虫剂、磷酸盐等，会造成强干扰，无法特异性识别毒剂分子；便携式离子迁移谱可用于现场快检，但由于分辨率有限，容易受到环境基质的干扰，检测灵敏度下降，甚至引起误报；红外光谱需要物质接触，且对于含水的物质难以检测，部分物质需要样品前处理，操作复杂，耗时长。相对而言，拉曼光谱技术在危化品现场快检领域具有较强的优势。
6、随着应用需求的不断提升，对拉曼快检仪的功能和性能参数提出了越来越高的技术要求。现有技术中，拉曼对爆炸物的检测对深色及易燃爆炸物检测困难；拉曼光谱检测一般采用聚焦测量的方式，高聚焦可能会对样品造成破坏并引起其它问题。比如对深色物质进行检测时，由于深色物质会吸收大部分激光功率，容易引起样品灼烧；测量爆炸物品时，甚至有直接引爆的危险。
技术实现思路
1、为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
2、本公开实施例提供了一种快速爆炸物检测的面扫描拉曼装置及方法，拉曼对爆炸物的检测无法对深色及易燃爆炸物进行检测的问题。
3、在一些实施例中，一种快速爆炸物检测的面扫描拉曼装置，其特征在于，包括：采集光路系统和收集光路系统，所述采集光路系统，包括：
4、激光发射器，用于提供拉曼散射所需要的光源；
5、数字微镜，用于提供设定角度偏转的光路；
6、所述收集光路系统，包括：
7、耦合镜，用于将收集光路进行耦合；
8、狭缝单元；
9、准直镜头；
10、相位光栅，用于产生色散；
11、聚焦镜头，用于将光谱展开聚焦在成像单元的靶面上；
12、成像单元，用于生成拉曼谱图的信号。
13、优选的，所述采集光路系统，还包括反射镜。
14、优选的，所述采集光路系统，还包括色分光镜。
15、优选的，所述采集光路系统，还包括双合透镜，用于将光聚焦在被测物体的目标点上。
16、在一些实施例中，公开了一种快速爆炸物检测的面扫描拉曼方法，应用于上述装置，包括：
17、采集光路步骤：
18、通过激光发射器发射光源，发射到数字微镜上；
19、通过数字微镜按设定角度偏转，实时改变仪器光路，使激光焦点在被检样品表面实时快速移动，实现李萨如图形扫描；
20、收集光路步骤：
21、将收集光路通过耦合汇聚至狭缝的拉曼散射光；
22、经体相位光栅后产生色散；
23、由聚焦镜头将光谱展开聚焦在成像单元。
24、优选的，所述方法，还包括：通过对采集到的光谱，进行融合光谱处理。
25、优选的，所述方法，还包括：对光谱进行基线扣除。
26、优选的，所述方法，还包括：对光谱进行归一化处理。
27、在一些实施例中，公开了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，执行如上述的快速爆炸物检测的面扫描拉曼方法。
28、在一些实施例中，公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行如上述的快速爆炸物检测的面扫描拉曼方法。
29、本公开实施例提供的一种快速爆炸物检测的面扫描拉曼装置及方法，可以实现以下技术效果：
30、本公开实施例利用数字微镜代替原有的固定光学元件，数字微镜按照程序设定的角度偏转，实时改变仪器光路，使激光焦点按规划轨迹在被检样品表面实时快速移动，实现李萨如图形扫描，将传统单点检测模式改为表面扫描检测模式，实现对深色物质及爆炸物的检测。
31、以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本专利技术。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种快速爆炸物检测的面扫描拉曼装置，其特征在于，包括：采集光路系统和收集光路系统，所述采集光路系统，包括：
2.根据权利要求1所述的一种快速爆炸物检测的面扫描拉曼装置，其特征在于，所述采集光路系统，还包括反射镜。
3.根据权利要求1所述的一种快速爆炸物检测的面扫描拉曼装置，其特征在于，所述采集光路系统，还包括色分光镜。
4.根据权利要求1所述的一种快速爆炸物检测的面扫描拉曼装置，其特征在于，所述采集光路系统，还包括双合透镜，用于将光聚焦在被测物体的目标点上。
5.一种快速爆炸物检测的面扫描拉曼方法，其特征在于，应用于如权利要求1至4中任一项，包括：
6.根据权利要求5所述的一种快速爆炸物检测的面扫描拉曼方法，其特征在于，所述方法，还包括：
7.根据权利要求5所述的一种快速爆炸物检测的面扫描拉曼方法，其特征在于，所述方法，还包括：
8.根据权利要求5所述的一种快速爆炸物检测的面扫描拉曼方法，其特征在于，所述方法，还包括：
9.一种设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求5至8中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种快速爆炸物检测的面扫描拉曼装置，其特征在于，包括：采集光路系统和收集光路系统，所述采集光路系统，包括：
2.根据权利要求1所述的一种快速爆炸物检测的面扫描拉曼装置，其特征在于，所述采集光路系统，还包括反射镜。
3.根据权利要求1所述的一种快速爆炸物检测的面扫描拉曼装置，其特征在于，所述采集光路系统，还包括色分光镜。
4.根据权利要求1所述的一种快速爆炸物检测的面扫描拉曼装置，其特征在于，所述采集光路系统，还包括双合透镜，用于将光聚焦在被测物体的目标点上。
5.一种快速爆炸物检测的面扫描拉曼方法，其特征在于，应用于如权利要求1至4中任一项，包括：
...【专利技术属性】
技术研发人员：陈国立，尚士进，边勇，
申请(专利权)人：中国海关科学技术研究中心，
类型：发明
国别省市：
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