一种激光碎裂及诱导荧光遥测硝基爆炸物的装置的制作方法

1.本实用新型属于爆炸物检测技术领域，尤其是涉及一种激光碎裂及诱导荧光遥测硝基爆炸物的装置。


背景技术：

2.高能爆炸物在军事、航空航天以及基础建设等领域发挥着重要作用，随着应用领域的扩展，高能爆炸物的安全生产与监管越来越受到重视。近年来，世界范围内发生多起恐怖袭击事件，特别是发生在人群密集区域的恐怖爆炸事件，给各国人民群众的生命财产安全带来严重威胁。为了公共安全等目的，在机场、车站等公共场所以及其它特定场所进行爆炸物检测越来越彰显出其必要性。不断出现的新品种爆炸物，以及爆炸手段的多样化，给国家安全部门的爆炸物检测带来极大的困难，对爆炸物的检测技术提出了越来越高的要求。
3.tnt、rdx、pent等硝基烈性炸药由于爆炸威力巨大、破坏性极强，是恐怖主义爆炸事件中最常见的爆炸物。目前针对硝基爆炸物的检测技术主要有离子迁移法、紫外荧光法质谱法、表面声波法、化学试剂法等，以及利用动物嗅觉进行探测的手段；上述各种检测技术在检测的实时性、距离、安全性、隐蔽性等方面尚有很大的不足之处。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种灵敏度高、准确度高的激光碎裂及诱导荧光遥测硝基爆炸物的装置。
5.为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种激光碎裂及诱导荧光遥测硝基爆炸物的装置，其包括控制器、第一光源扩束准直系统、第一反射镜组、第二光源扩束准直系统、第二反射镜组、分光光谱仪、iccd探测器和控制与数据采集器；所述第一光源扩束准直系统包括依次横向同轴布置的第一激光器、第一扩束凹透镜、第一准直凸透镜，第一反射镜组由第一反射镜与第二反射镜组成，第一反射镜沿光路设置在第一准直凸透镜后方；所述第二光源扩束准直系统包括依次横向同轴布置的第二激光器、第二扩束凹透镜、第二准直凸透镜，第二反射镜组由第三反射镜与第四反射镜组成，第三反射镜沿光路设置在第二准直凸透镜后方；所述第一激光器发射的激光脉冲经第一扩束凹透镜扩束、第一准直凸透镜准直、第一反射镜、第二反射镜反射后到达硝基爆炸物产生散射光束；第二激光器发射的激光脉冲经第二扩束凹透镜扩束、第二准直凸透镜准直、第三反射镜、第四反射镜反射后达到硝基爆炸物，将散射光束释放；激光的后向散射光被分光光谱仪接收，分光光谱仪与iccd探测器连接，iccd探测器和控制与数据采集器连接。
7.进一步地，上述的第一激光器采用波长为248nm的krf准分子激光器，第二激光器采用波长为247.87nm的krf准分子激光器。
8.进一步地，上述的分光光谱仪为全息凹面光栅分光光谱仪。
9.进一步地，上述的iccd探测器为增强电荷耦合探测器。
10.上述的激光碎裂及诱导荧光遥测硝基爆炸物的装置，其还包括光束终止器。
11.由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性：
12.该激光碎裂及诱导荧光遥测硝基爆炸物的装置及方法，其首先利用碎裂激光脉冲对硝基爆炸物分子的化学键进行碎裂，进而释放出no气体，再通过检测激光脉冲对no气体进行激光诱导共振荧光散射识别与检测；能够实现几十米距离外实时、高灵敏度、高准确度检测，适用于机场、火车站等室内固定安装点、车载移动检测、通行关卡检测等，具有良好的推广应用价值。
附图说明
13.图1是本实用新型激光碎裂及诱导荧光遥测硝基爆炸物的装置的结构示意图；
14.图中：1－控制器；2－第一激光器；3－第一扩束凹透镜；4－第一准直凸透镜；5－第一反射镜；6－第二反射镜；7－第二激光器；8－第二扩束凹透镜；9－第二准直凸透镜；10－第三反射镜；11－第四反射镜；12－硝基爆炸物；13－光束终止器；14－分光光谱仪；15－iccd探测器；16－数据采集器。
具体实施方式
15.下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。
16.如图1所示，该激光碎裂及诱导荧光遥测硝基爆炸物的装置，其包括控制器1、第一光源扩束准直系统、第一反射镜组、第二光源扩束准直系统、第二反射镜组、分光光谱仪、iccd探测器和数据采集器；所述第一光源扩束准直系统包括依次横向同轴布置的第一激光器2、第一扩束凹透镜3、第一准直凸透镜4，第一反射镜组由第一反射镜5与第二反射镜6组成，第一反射镜5沿光路设置在第一准直凸透镜4后方；所述第二光源扩束准直系统包括依次横向同轴布置的第二激光器7、第二扩束凹透镜8、第二准直凸透镜9，第二反射镜组由第三反射镜10与第四反射镜11组成，第三反射镜10沿光路设置在第二准直凸透镜9后方；所述第一激光器2发射的激光脉冲经第一扩束凹透镜3扩束、第一准直凸透镜4准直、第一反射镜5、第二反射镜6反射后到达硝基爆炸物12产生散射光束；第二激光器7发射的激光脉冲经第二扩束凹透镜8扩束、第二准直凸透镜9准直、第三反射镜10、第四反射镜11反射后达到硝基爆炸物，将散射光束释放；激光的后向散射光被分光光谱仪14接收，分光光谱仪的输出端连接有对经分光光谱仪分光后的光束进行成像的iccd探测器15的输入端连接，iccd探测器的输出端和数据采集器16的输入端连接；控制器1的输出端与第一激光器2、第二激光器7、iccd探测器15连接，输入端与数据采集器16连接。
17.上述的第一激光器2采用波长为248nm的krf准分子激光器，重复频率为20hz，脉冲能量为150mj，脉宽为20ns；第二激光器7采用波长为247.87nm的krf准分子激光器，脉冲频率为20hz，能量为10mj，照射时间为20ns。
18.上述的分光光谱仪为全息凹面光栅分光光谱仪，用于接收后向散射光子信号，提取有效光谱信号。
19.上述的iccd探测器为增强电荷耦合探测器，用于将提取的有效光谱信号进行光电探测和转换。
20.上述的激光碎裂及诱导荧光遥测硝基爆炸物的装置，其还包括光束终止器13，用
于将第一激光器、第二激光器发射的激光脉冲回收吸收，防止激光脉冲反射对人眼造成损害。
21.本实用新型激光碎裂及诱导荧光遥测硝基爆炸物的装置，其工作原理为：控制器1控制第一激光器2发射碎裂激光脉冲，碎裂激光脉冲经扩束凹透镜3扩束、准直凸透镜4准直后经第一反射镜5、第二反射镜6反射，使碎裂激光脉冲抵至硝基爆炸物，tnt、rdx、pent等硝基爆炸物的蒸汽分子在吸收碎裂激光脉冲光子后，硝基化学键碎裂，释放出no气体，待测硝基爆炸物被激光照射产生散射光子；第一激光器2发射激光脉冲50ns后，控制器1控制第二激光器7发射检测激光脉冲，检测激光脉冲经第二扩束凹透镜8扩束、第二准直凸透镜9准直后经第三反射镜10、第四反射镜11的反射，检测激光脉冲抵至硝基爆炸物，与no气体发生共振荧光散射作用，散射光子被释放；光束终止器13将碎裂激光脉冲和检测激光脉冲回收吸收，防止激光脉冲反射造成人眼损害；分光光谱仪14接收到散射光信号，提取有效光谱信号；iccd探测器15将提取的有效光谱信号进行光电探测和转换，数据采集器采集光电转换信号并将其传输至控制器1中进行处理，计算检测结果。
22.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，而非对本实用新型的限制，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的专利保护范围之内。