火工藥劑寬帶THz光譜的檢測(cè)與分析.pdf

1、隨著當(dāng)前人們對(duì)公共安全的關(guān)心程度日益加強(qiáng)，火工藥劑的檢測(cè)與分析變得越來越重要了?；鸸に巹┦潜ㄎ锏暮诵慕M成成分，研究火工藥劑對(duì)于研究爆炸物有著重要意義。雖然火工藥劑的飽和蒸氣壓一般非常低，具有揮發(fā)性低的特性，很難通過他們?cè)诳諝庵械暮窟M(jìn)行探測(cè)；但是火工藥劑在爆炸物體表面及其周圍物質(zhì)中的殘留則可以持續(xù)存在相當(dāng)長的時(shí)間，從而可以通過檢測(cè)火工藥劑或其相關(guān)化合物的殘余來探測(cè)爆炸物的存在。由于太赫茲具有高透視性、低能性和指紋譜等特性，并且許多火工

2、藥劑分子的轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)能級(jí)都位于太赫茲波段，因此可以用太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)獲得火工藥劑的時(shí)域譜、頻譜和吸收光譜等信息，從而建立數(shù)據(jù)庫。通過Gaussian軟件對(duì)火工藥劑進(jìn)行分子理論模擬分析，可以觀察出火工藥劑分子在各個(gè)頻段的振動(dòng)情況，進(jìn)而可以分析火工藥劑的吸收峰形成的原因以及吸收峰所處的頻率。
　　本文主要是用太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)對(duì)五種不同的火工藥劑進(jìn)行檢測(cè)，利用Gaussian09軟件對(duì)五種不同的火工藥劑進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)理論模擬分析，然后

3、通過Gaussian View觀察火工藥劑分子在各個(gè)頻段的振動(dòng)情況。主要的研究工作如下：
　　（1）本論文詳細(xì)具體地介紹了太赫茲時(shí)域光譜（THz-TDS）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成以及其工作原理。我們實(shí)驗(yàn)室有自主搭建的透射式THz-TDS系統(tǒng)，測(cè)出的THz光譜圖頻率可以達(dá)到3THz，它的信噪比非常高且得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常的理想。與此同時(shí)，全面地介紹了THz-ABCD系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成以及其工作原理，這套系統(tǒng)所測(cè)得的光譜圖的頻率可以達(dá)到1OTHz，但

4、是6T Hz以上的圖譜信燥比低且誤差比較大，所以一般選取6T Hz以內(nèi)的光譜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
　?。?）本論文利用THz-ABCD系統(tǒng)對(duì)濕度為15％水蒸氣進(jìn)行檢測(cè)，得到它的寬帶THz吸收光譜圖，把它的特征吸收峰摘錄出來去除火工藥劑的可疑吸收峰。用THz-ABCD系統(tǒng)對(duì)五種不同的火工藥劑HMX（1，3，5，7-tetranitroperhydro-1，3，5，7-tetrazocine）、RDX（1，3，5-trinitroperhy

5、dro-1，3，5-triazine）、PETN（pentaery-thritotetranitrate）、LLM-105（2，6-diamino-3，5-diamino-3，5-dinitrop-yrazine-1-oxidated）、TATB（1，3，5-triam ino-2，4，6-trinitrobenzene）進(jìn)行檢測(cè)，得到它們的時(shí)域光譜跟頻域光譜，通過計(jì)算得到它們的頻率范圍為0.5～6.0THZ的寬帶THz吸收光譜。