專利名稱：一種微型化便攜式tnt類爆炸物檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微型化便攜式TNT類爆炸物檢測儀。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，隨著世界范圍內(nèi)反恐怖爆炸工作的需要及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，爆炸物檢測技術(shù)的應(yīng)用得到飛速的發(fā)展，特別是微型化便攜式爆炸物檢測儀器越來越受到人們的重視。一般便攜式爆炸物檢測儀器所采用的爆炸物檢測技術(shù)的原理是基于在對爆炸物的處理過程中必然留下痕跡，對這些粘附于人體和任何接觸的物體上的痕跡抽取離子或者分析氣體，進(jìn)行分析提純和過濾或者用其他方式激勵后進(jìn)行物質(zhì)成分分析，從而得出爆炸物種類及性質(zhì)的結(jié)論。作為爆炸物檢測儀器的核心部件，爆炸物離子檢測器是實現(xiàn)被測物質(zhì)電離、離子分離、離子信號檢測的關(guān)鍵，目前的爆炸物離子檢測器廣泛采用離子遷移譜分析技術(shù)，也稱IMS技術(shù)(英文全稱為Ion Mobility Spectrometry)，通過遷移管和外圍的控制電路及輔助設(shè)備，利用物質(zhì)分離技術(shù)，檢測被測物體中的原子和分子，分離不同的物質(zhì)，再定義出離子遷移率，通過離子遷移率的數(shù)值來判定離子的種類，進(jìn)而檢測出物質(zhì)種類。采用離子遷移譜分析技術(shù)的爆炸物離子檢測器雖然具有檢測靈敏度比較高、結(jié)構(gòu)簡單、功耗低、分析時間快等許多優(yōu)點，但也存在一些缺點，由于該檢測器的核心部件是遷移管，遷移管的長度與儀器的分辨率成比例，因此，減小設(shè)備體積必然降低儀器的分析性能，儀器微型化和檢測精度之間出現(xiàn)相互矛盾，特別是遷移管內(nèi)的電場分布不均勻，離子在電場中漂移運(yùn)動時，沿管壁周圍運(yùn)動的離子到達(dá)檢測器所經(jīng)過的路程就會大于沿管軸中心運(yùn)動的離子，其遷移時間也會相應(yīng)變長，最終導(dǎo)致譜線的加寬，使儀器檢測時間延長，也影響到儀器的靈敏度。如何實現(xiàn)爆炸物檢測儀器的體積更小、檢測時間更短并提高儀器的靈敏度則是本技術(shù)領(lǐng)域中亟待解決的問題。(參考文獻(xiàn)[l]P·H·Smith，S·M·Liu，IEEE Microwave and Guided WaveLetter, 1995, 5 (7) ；230； [2]張彥，梅濤，孔德義等，中國電子學(xué)會第八屆青年學(xué)術(shù)年會，合肥，2002 ； [3]趙蓖，李薦民，核技術(shù)，2004，27 (10) ；783 ； [4]D. Kruk, J. Altmann，F(xiàn). Fujara,A. Gaedke, Μ. Nolte, Α.F. Privalov, Condensed Matter,2005，17(3) ；519—533)

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種微型化便攜式TNT類爆炸物檢測儀。該檢測儀是一種體積小巧、結(jié)構(gòu)簡單、檢測時間短且靈敏度高的TNT類爆炸物檢測儀器。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)原理是利用對TNT類爆炸物中揮發(fā)出的TNT類硝基化合物氣體響應(yīng)性較好的熒光聚合物作為傳感器，當(dāng)含有熒光聚合物的水溶液在有激發(fā)光源照射的時候會產(chǎn)生熒光信號，如果水溶液里的熒光聚合物遇到TNT類硝基化合物氣體時會與其反應(yīng)，從而使熒光信號減弱。本發(fā)明依據(jù)此原理設(shè)計了一種微型化便攜式TNT類爆炸物檢測儀器。本發(fā)明提供一種微型化便攜式TNT類爆炸物檢測儀，其構(gòu)成包括容器(1)、濾光片(2)、熒光檢測器C3)、激發(fā)光源(4)、微控制器單元( 、LCD顯示器(6)、微型氣泵(7)、氣體入口(8)和氣體出口(9)；其中，微控制器單元(5)與LCD顯示器(6)、熒光檢測器(3)、激發(fā)光源⑷和微型氣泵(7)分別連接；所述的微控制器單元(5)的構(gòu)成包括I-V轉(zhuǎn)換電路、激發(fā)光源(4)驅(qū)動電路、微型氣泵(7)的驅(qū)動電路和單片機(jī)；通過微控制器單元(5)的單片機(jī)發(fā)出指令，由激發(fā)光源(4)的驅(qū)動電路控制繼電器調(diào)控激發(fā)光源G)，激發(fā)光源(4)激發(fā)置于容器(1)的水溶液中的熒光聚合物發(fā)光，熒光檢測器C3)檢測到熒光聚合物發(fā)光并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電流輸出給微控制器單元(5)，微控制器單元(5)的I-V轉(zhuǎn)換器把電流的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化，單片機(jī)發(fā)出指令，通過LCD顯示器(6)顯示出檢測結(jié)果；所述的激發(fā)光源(4)、濾光片( 、熒光檢測器C3)三者的中心在同一個高度水平面上；濾光片O)、熒光檢測器C3) 二者的中心在同一軸線上；激發(fā)光源的的中心軸線和濾光片O)、熒光檢測器C3) 二者的中心軸線互相垂直；容器(1)中放置含有熒光聚合物的水溶液，所述的熒光聚合物為PPESO3, PPES03是具有剛性結(jié)構(gòu)的芳香稠環(huán)化合物，為磺酸基改性的苯撐乙炔撐(PPE)類熒光共軛聚合物，由于帶有親水性的磺酸基側(cè)鏈而具有良好的水溶性，該熒光聚合物能與TNT類硝基化合物進(jìn)行反應(yīng)，熒光聚合物PPESO3的結(jié)構(gòu)式如下
權(quán)利要求
1. 一種微型化便攜式TNT類爆炸物檢測儀，其特征在于，其構(gòu)成包括容器(1)、濾光片(2)、熒光檢測器( 、激發(fā)光源(4)、微控制器單元( 、LCD顯示器(6)、微型氣泵(7)、氣體入口⑶和氣體出口(9)；其中，微控制器單元(5)與LCD顯示器(6)、熒光檢測器(3)、激發(fā)光源⑷和微型氣泵(7)分別連接；所述的微控制器單元(5)的構(gòu)成包括I-V轉(zhuǎn)換電路、激發(fā)光源⑷驅(qū)動電路、微型氣泵(7)的驅(qū)動電路和單片機(jī)；通過微控制器單元(5)的單片機(jī)發(fā)出指令，由激發(fā)光源(4)的驅(qū)動電路控制繼電器調(diào)控激發(fā)光源G)，激發(fā)光源(4)激發(fā)置于容器(1)的水溶液中的熒光聚合物發(fā)光，熒光檢測器C3)檢測到熒光聚合物發(fā)光并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電流輸出給微控制器單元(5)，微控制器單元( 的I-V轉(zhuǎn)換器把電流的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化，單片機(jī)發(fā)出指令，通過LCD顯示器(6)顯示出檢測結(jié)果；所述的激發(fā)光源G)、濾光片O)、熒光檢測器C3)三者的中心在同一個高度水平面上；濾光片O)、熒光檢測器C3) 二者的中心在同一軸線上；激發(fā)光源(4)的的中心軸線和濾光片O)、熒光檢測器C3) 二者的中心軸線互相垂直；容器(1)中放置含有熒光聚合物的水溶液，所述的熒光聚合物為PPESO3, PPES03是具有剛性結(jié)構(gòu)的芳香稠環(huán)化合物，為磺酸基改性的苯撐乙炔撐(PPE)類熒光共軛聚合物，由于帶有親水性的磺酸基側(cè)鏈而具有良好的水溶性，該熒光聚合物能與TNT類硝基化合物進(jìn)行反應(yīng)，熒光聚合物PPESO3的結(jié)構(gòu)式如下
2.如權(quán)利要求1所述的一種微型化便攜式TNT類爆炸物檢測儀，其特征在于，所述的激發(fā)光源(4)是LED發(fā)光二極管，波長在443nm;含有TNT類硝基化合物與容器(1)中的水溶液里含有的熒光聚合物反應(yīng)產(chǎn)生熒光信號的波長在537nm;濾光片( 是一個帶通型的濾光片，其濾光參數(shù)使濾光片的中心波長在537nm。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種微型化便攜式TNT類爆炸物檢測儀的構(gòu)成包括含有熒光聚合物水溶液的容器(1)、濾光片(2)、熒光檢測器(3)、激發(fā)光源(4)、微控制器電路(5)、LCD顯示器(6)、微型氣泵(7)、氣體入口(8)和氣體出口(9)。容器(1)中有能與TNT類硝基化合物反應(yīng)的熒光聚合物的水溶液，在激發(fā)光源(4)照射的時候熒光聚合物會產(chǎn)生熒光信號。待檢氣體進(jìn)入到容器(1)中時，根據(jù)待檢氣體能否與熒光聚合物反應(yīng)，通過熒光檢測器(3)測量的熒光信號的變化來判斷待檢氣體是否含有TNT類硝基化合物及含量，檢測靈敏度在ng級。儀器體積小巧，長×寬×高是130×80×37mm，攜帶方便；成本低；使用方便。
文檔編號C08G61/02GK102565019SQ201210001698
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者許曉宇 申請人:吉林省公安廳物證鑒定中心