小说专区 利用名义增强拉曼光谱(SERS)探伤地下地雷

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适度 1999 年，好意思国军方用于探伤地下地雷的独一东说念主工系统是金属探伤器。尽管这些探伤器概况探伤到少至 0.5 克的金属，因而具备较高的探伤概率，但它们无法别离是撞针已经一块废旧金属。此外，当代地雷不错在不使用金属部件的情况下制造出来，因此利用现存技艺无法对其进行探伤。理思的传感器应当概况探伤到本色的爆炸物材料（举例三硝基甲苯（TNT）、黑索金（RDX）），而不是探伤地雷构造中所使用的部件。它需要具备高灵巧度，同期也要有高特异性，以免产生无数误报，进而拖慢排雷程度。

名义增强拉曼光谱

EIC施行室恒久以来一直应用名义增强拉曼光谱（SERS）技艺对化学欺侮物进行痕量检测。名义增强拉曼光谱给与微不雅上爽快化或“活化”的金属（每每是贵金属），这些金属会吸附经营分析物。与非共振拉曼强度比较，分析物吸附到金属名义流程中触及的振动口头的强度可增强10²至10⁸倍。这种增强是由多种化学和电磁效应导致的。凭借这些增强作用，名义增强拉曼光谱概况检测出皮克到飞克级别的经营分析物。

适度当今，大多数痕量名义增强拉曼光谱分析王人是在溶液相中进行的。动作备受阻拦的“电子狗鼻”好意思国国防高档究诘联想局（DARPA）姿色的一部分，EIC当今正在究诘将名义增强拉曼光谱用作一种可在实地使用的硝酸盐类爆炸物蒸气探伤器的后劲。

在比较惯例拉曼光谱与名义增强拉曼光谱时，由于与吸附在名义的分析物部分关联的振动口头增强效果最为权臣，是以谱带强度比会有所不同。关于像苦味酸、三硝基甲苯（TNT）过甚降解家具这类基于硝酸盐的芳醇族化合物而言，硝酸盐是吸附部分。要道的光谱区域是在约1350厘米⁻¹处的硝酸盐伸缩振动区域以及约820厘米⁻¹处的面外曲折振动口头区域。这在探伤地下地雷方面具有极度大的用处，因为探伤到自然存在的基于硝酸盐的芳醇族化合物的可能性极小。二氧化氮不会产生纷扰，因为它会在名义发生催化响应生成硝酸根离子（NO³⁻），并在1035厘米⁻¹处产生一个机敏的峰。

在金基底上对2，4-二硝基甲苯（2，4-DNT）和2，4，6-三硝基甲苯（2，4，6-TNT）进行的名义增强拉曼光谱（SERS）测量。

名义增强拉曼光谱（SERS）数据与惯例拉曼光谱的对比。

地雷探伤系统

一种新式的名义增强拉曼光谱（SERS）探头正在研发当中，它交融了蒸气采样和光学部件。在探头主体内，环境空气被抽引至活化的金（Au）基底上方，然后利用内置的拉曼光纤探头对其进行分析。此外，还开荒出了一种便于在本色雷场进行测量的便携式光谱仪。该系统坚固耐用，足以搪塞惯例运载，况且概况承受职责温度的变化。

这项究诘的最新扫尾包括：能在不到10秒的时辰内测量出浓度为5 ppb（十亿分之五）的2，4-二硝基甲苯（2，4-DNT），以及利用原型竖立探伤到本色埋设的地雷。当今，普及基底可更新性的关联职责仍在进行之中。

使用便携式光谱仪和名义增强拉曼光谱（SERS）探头在磨真金不怕火形貌探伤地雷。

名义增强拉曼光谱（SERS）数据展示了该技艺对爆炸物的选拔性。

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