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技術(shù)文章

光譜儀器上戰(zhàn)場(chǎng)助陣奧運(yùn)安檢

里約奧運(yùn)會(huì)正如火如荼地進(jìn)行之中，觀看比賽的同時(shí)，儀器人也以其他的方式參與到本屆奧運(yùn)會(huì)中來(lái)。除了各種傳感器和監(jiān)測(cè)儀器外，*為重要的莫過(guò)于安檢儀器。嚴(yán)格的**檢查不僅是對(duì)于活動(dòng)正常運(yùn)行的保證，同時(shí)也是對(duì)于每一位現(xiàn)場(chǎng)人士生命**的有力保障。



里約賽場(chǎng)上的光譜儀

早在里約奧運(yùn)舉辦前夕，位于觀瀾辦事處轄區(qū)的深圳市澳亞迪電子設(shè)備有限公司，已經(jīng)為本屆奧運(yùn)會(huì)提供了1900余扇安檢門(mén)和20萬(wàn)個(gè)手持安檢設(shè)備，為奧運(yùn)進(jìn)行保駕護(hù)航。

目前，要說(shuō)到用于安檢的儀器莫過(guò)于便攜式拉曼光譜儀和手持式熒光光譜儀，為什么說(shuō)它們*合適,首先這兩類(lèi)設(shè)備可以做到現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、準(zhǔn)確、快速、而且還無(wú)損不傷被檢測(cè)物品，其*大的優(yōu)勢(shì)就是遠(yuǎn)距離(3米的距離也能檢測(cè)出物品的成分)檢測(cè)，安檢人員不需要取出物品，只需要打開(kāi)物品的包裝，然后用光譜儀對(duì)準(zhǔn)被檢測(cè)的物品，幾分鐘內(nèi)被測(cè)物品的成分光譜圖就顯示在儀器的屏幕上，從而保證了安檢人員的**。

光譜技術(shù)既然可以在不破壞、不接觸可疑危險(xiǎn)物質(zhì)的條件下，在幾秒鐘之內(nèi)分析出可疑物質(zhì)的成份，具有如此多的優(yōu)點(diǎn)，而且有助于在現(xiàn)場(chǎng)**時(shí)間做出緊要的判斷、保護(hù)民眾**、降低執(zhí)法人員風(fēng)險(xiǎn)、也能確實(shí)保存罪證。那么光譜儀是如何進(jìn)行工作的呢，它又是如何檢測(cè)到危險(xiǎn)物品的呢?

首先說(shuō)到熒光光譜儀，當(dāng)物質(zhì)分子吸收了特征頻率的光子，就由原來(lái)的基態(tài)能級(jí)躍遷至電子激發(fā)態(tài)的各個(gè)不同振動(dòng)能級(jí)。激發(fā)態(tài)分子經(jīng)與周?chē)肿幼矒舳牧瞬糠帜芰?，迅速下降?*電子激發(fā)態(tài)的*低振動(dòng)能級(jí)，并停留約10-9秒之后，直接以光的形式釋放出多余的能量，下降至電子基態(tài)的各個(gè)不同振動(dòng)能級(jí),此時(shí)所發(fā)射的光即是熒光。產(chǎn)生熒光的**個(gè)必要條件是該物質(zhì)的分子必須具有能吸收激發(fā)光的結(jié)構(gòu)，通常是共軛雙鍵結(jié)構(gòu);**個(gè)條件是該分子必須具有一定程度的熒光效率,即熒光物質(zhì)吸光后所發(fā)射的熒光量子數(shù)與吸收的激發(fā)光的量子數(shù)的比值。使激發(fā)光的波長(zhǎng)和強(qiáng)度保持不變，而讓熒光物質(zhì)所發(fā)出的熒光通過(guò)發(fā)射單色器照射于檢測(cè)器上，亦即進(jìn)行掃描，以熒光波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，以熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)作圖，即為熒光光譜，又稱(chēng)熒光發(fā)射光譜。讓不同波長(zhǎng)的激發(fā)光激發(fā)熒光物質(zhì)使之發(fā)生熒光，而讓熒光以固定的發(fā)射波長(zhǎng)照射到檢測(cè)器上，然后以激發(fā)光波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，以熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)所繪制的圖，即為熒光激發(fā)光譜。熒光發(fā)射光譜的形狀與激發(fā)光的波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。

接下來(lái)看看拉曼光譜儀，當(dāng)激發(fā)光的光子與作為散射中心的分子相互作用時(shí)，大部分光子只是發(fā)生改變方向的散射，而光的頻率并沒(méi)有改變，大約有占總散射光的10-10～10-6的散射，不僅改變了傳播方向，也改變了頻率。這種頻率變化了的散射就稱(chēng)為拉曼散射。對(duì)于拉曼散射來(lái)說(shuō)，分子由基態(tài)E0被激發(fā)至振動(dòng)激發(fā)態(tài)E1，光子失去的能量與分子得到的能量相等為△E。不同的化學(xué)鍵或基團(tuán)有不同的振動(dòng)能級(jí)，△E反映了指定能級(jí)的變化。因此，與之相對(duì)應(yīng)的光子頻率變化也是具有特征性的，根據(jù)光子頻率變化就可以判斷出分子中所含有的化學(xué)鍵或基團(tuán)。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，拉曼就是光散射后發(fā)生的頻率改變;熒光則是分子吸收能量再由于碰撞釋放能量產(chǎn)生的。兩種光譜技術(shù)具有不同的條件，但在檢測(cè)領(lǐng)域上，都具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

使用這兩種光譜技術(shù)打造的手持安檢設(shè)備，都具有高效、便攜、準(zhǔn)確等特點(diǎn)，這也使其在合金、礦石、環(huán)境、消費(fèi)品等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。同樣在安防領(lǐng)域，也占據(jù)著極大的市場(chǎng)地位。此次深圳市澳亞迪電子設(shè)備有限公司為本屆奧運(yùn)會(huì)提供了1900余扇安檢門(mén)和20萬(wàn)個(gè)手持安檢設(shè)備，既是一場(chǎng)商業(yè)的交易，也是中國(guó)高質(zhì)量安檢設(shè)備對(duì)于里約奧運(yùn)會(huì)的強(qiáng)力支持，愿里約安檢長(zhǎng)隊(duì)問(wèn)題盡快得到解決，也希望里約奧運(yùn)會(huì)取得圓滿(mǎn)成功。