專利名稱：用于檢測(cè)硝基芳烴類爆炸物的傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳感器，特別涉及一種帶輪形光纖傳感頭的用于檢測(cè)硝基芳烴類爆炸物的傳感器。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)際恐怖主義勢(shì)力的增長(zhǎng)，極端分子在世界各地制造了一系列惡性爆炸事件，這些事件對(duì)人類的生存安全構(gòu)成了極大的威脅，因此如何檢測(cè)藏匿于行李、郵件、車輛、飛機(jī)以及疑犯身體上的爆炸物已成為各國(guó)執(zhí)法機(jī)關(guān)共同面對(duì)的問(wèn)題。爆炸物的檢測(cè)技術(shù)可分為體探測(cè)技術(shù)和微痕量檢測(cè)技術(shù)。爆炸物的體探檢測(cè)技術(shù)存在價(jià)格昂貴、靈敏度低、設(shè)備體積大等缺點(diǎn)，因而在應(yīng)用方面存在局限性。 爆炸物的微痕量檢測(cè)技術(shù)主要是對(duì)爆炸物揮發(fā)出的蒸汽和對(duì)粘附于爆炸物容器表面以及任何接觸過(guò)爆炸物的物(包括人體)表面所殘留的微痕量爆炸物進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)。目前，可用于對(duì)微痕量爆炸物進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)主要是各種波譜技術(shù)、基于熒光猝滅原理的傳感技術(shù)以及生物傳感技術(shù)等。波譜檢測(cè)方法主要有氣相色譜法(GC)、質(zhì)譜法(MS)和離子遷移法(IMS)等。目前，這些微痕量檢測(cè)技術(shù)都還處在不斷探索和發(fā)展中。就開發(fā)前景而言，熒光猝滅爆炸物傳感器具有檢測(cè)速度快、檢測(cè)靈敏度高、穩(wěn)定性好、傳感器成本低、體積小、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是目前爆炸物痕量檢測(cè)、探測(cè)方面最好的技術(shù)之
O輪形光纖的纖芯直徑為I. 6微米，周圍有3個(gè)孔徑為8微米的空氣孔，外徑為125微米。這種傳感頭的優(yōu)點(diǎn)是熒光指示劑可以直接涂覆到空氣孔周圍，被檢測(cè)的硝基芳烴類爆炸物氣體也可以直接進(jìn)入空氣孔，由于倏逝波的作用，熒光指示劑發(fā)出熒光，熒光強(qiáng)度隨著爆炸物濃度的增加而降低，通過(guò)探測(cè)耦合回纖芯中的熒光強(qiáng)度測(cè)量爆炸物的濃度。目前基于熒光猝滅原理的微痕量爆炸物傳感器的主要技術(shù)難題是熒光指示劑的熒光強(qiáng)度較弱，從而增加了探測(cè)熒光信號(hào)的難度，并且使系統(tǒng)的靈敏度和檢測(cè)下限降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)目前基于熒光猝滅原理的微痕量爆炸物傳感器因?yàn)闊晒庵甘緞┑臒晒鈴?qiáng)度較弱導(dǎo)致檢測(cè)靈敏度降低的問(wèn)題，提出了一種用于檢測(cè)硝基芳烴類爆炸物的傳感器，熒光指示劑的強(qiáng)度會(huì)隨著爆炸物濃度的增加而降低，通過(guò)探測(cè)熒光指示劑的熒光強(qiáng)度對(duì)爆炸物的濃度進(jìn)行探測(cè)靈敏度降低，但輪形光纖可以提高進(jìn)入到空氣孔中倏逝波的強(qiáng)度，進(jìn)而提高熒光指示劑的發(fā)光強(qiáng)度，達(dá)到提高系統(tǒng)的靈敏度和檢測(cè)下限的目的，可很好的解決目前此類傳感器存在的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種用于檢測(cè)硝基芳烴類爆炸物的傳感器，包括藍(lán)光激光器端面耦合的輪形光纖傳感器頭、氣室、高通濾光片、光功率計(jì)，輪形光纖傳感頭置于氣室中，其中輪形光纖傳感器頭從外到內(nèi)包括藍(lán)光激光器、環(huán)形器、內(nèi)部通過(guò)提拉法涂覆MEH-PPV敏感材料的輪形光纖，藍(lán)光激光器發(fā)出的光經(jīng)環(huán)形器后，采用端面偶合法偶合進(jìn)輪形光纖中，輪形光纖中的光再通過(guò)環(huán)形器進(jìn)入截至波長(zhǎng)為5 I O nm的高通濾光片后進(jìn)而光功率計(jì)。所述高通濾光片放置于光具座上，光功率計(jì)的探頭與高通濾光片在一水平線上，光功率計(jì)的探頭直接探測(cè)經(jīng)過(guò)高通濾光片后的光強(qiáng)。所述氣室上有氣體進(jìn)口和出口，用于通過(guò)不同濃度的爆炸物氣體。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明用于檢測(cè)硝基芳烴類爆炸物的傳感器，與同類產(chǎn) 品相比并發(fā)明檢測(cè)下限和靈敏度可提高10-20倍。另外，此傳感器具有檢測(cè)速度快、工作性能穩(wěn)定、所需樣品量小等優(yōu)點(diǎn)。


圖I為本發(fā)明用于檢測(cè)硝基芳烴類爆炸物的傳感器結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明用于檢測(cè)硝基芳烴類爆炸物的傳感器中輪形光纖截面示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示用于檢測(cè)硝基芳烴類爆炸物的傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，包括藍(lán)光激光器端面率禹合的輪形光纖傳感器頭、氣室4、高通濾光片5、光功率計(jì)6,輪形光纖傳感頭置于氣室中，氣室4上有氣體進(jìn)口和出口，見圖中箭頭，其中藍(lán)光激光器端面耦合的輪形光纖傳感器頭如圖2所示輪形光纖截面示意圖，從外到內(nèi)包括藍(lán)光激光器I、環(huán)形器2、內(nèi)部通過(guò)提拉法涂覆MEH-PPV敏感材料的輪形光纖3。輪形光纖傳感頭的制備首先將敏感材料MEH-PPV溶解于三氯甲烷中，濃度為Img/ml。然后將3 O厘米長(zhǎng)的輪形光纖3 —端置于該敏感材料中，放置5分鐘。拿出后置于溫度為8 O度的烘箱中放置100分鐘，待三氯甲烷揮發(fā)后從烘箱中拿出。藍(lán)光激光器I發(fā)出的光經(jīng)環(huán)形器2后，采用端面偶合法偶合進(jìn)輪形光纖3中。將輪形光纖傳感頭置于氣室4中，氣室4上的氣體進(jìn)口和出口，用于通過(guò)不同濃度的爆炸物氣體；
光纖中的光通過(guò)環(huán)形器2進(jìn)入截至波長(zhǎng)為5 I O nm的高通濾光片5后進(jìn)而光功率計(jì)6，通過(guò)探測(cè)熒光指示劑的強(qiáng)度對(duì)爆炸物濃度進(jìn)行探測(cè)，高通濾光片放置于光具座上，光功率計(jì)的探頭與高通濾光片在一水平線上，光功率計(jì)的探頭直接探測(cè)經(jīng)過(guò)高通濾光片5后的光強(qiáng)。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)硝基芳烴類爆炸物的傳感器，其特征在于，包括藍(lán)光激光器端面耦合的輪形光纖傳 感器頭、氣室、高通濾光片、光功率計(jì)，輪形光纖傳感頭置于氣室中，其中輪形光纖傳感器頭從外到內(nèi)包括藍(lán)光激光器、環(huán)形器、內(nèi)部通過(guò)提拉法涂覆MEH-PPV敏感材料的輪形光纖，藍(lán)光激光器發(fā)出的光經(jīng)環(huán)形器后，采用端面偶合法偶合進(jìn)輪形光纖中，輪形光纖中的光再通過(guò)環(huán)形器進(jìn)入截至波長(zhǎng)為5 I O nm的高通濾光片后進(jìn)而光功率計(jì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述用于檢測(cè)硝基芳烴類爆炸物的傳感器，其特征在于，所述高通濾光片放置于光具座上，光功率計(jì)的探頭與高通濾光片在一水平線上，光功率計(jì)的探頭直接探測(cè)經(jīng)過(guò)高通濾光片后的光強(qiáng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述用于檢測(cè)硝基芳烴類爆炸物的傳感器，其特征在于，所述氣室上有氣體進(jìn)口和出口，用于通過(guò)不同濃度的爆炸物氣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)硝基芳烴類爆炸物的傳感器，包括藍(lán)光激光器端面耦合的輪形光纖傳感器頭、氣室、高通濾光片、光功率計(jì)，輪形光纖傳感頭置于氣室中，氣室上有氣體進(jìn)口和出口，其中輪形光纖傳感器頭從外到內(nèi)包括藍(lán)光激光器、環(huán)形器、內(nèi)部通過(guò)提拉法涂覆MEH-PPV敏感材料的輪形光纖，藍(lán)光激光器發(fā)出的光經(jīng)環(huán)形器后，采用端面偶合法偶合進(jìn)輪形光纖中，輪形光纖中光再通過(guò)環(huán)形器進(jìn)入截至波長(zhǎng)為５１０ｎｍ的高通濾光片后進(jìn)而光功率計(jì)。通過(guò)探測(cè)熒光指示劑的強(qiáng)度對(duì)爆炸物濃度進(jìn)行探測(cè)，與同類產(chǎn)品相比并發(fā)明檢測(cè)下限和靈敏度可提高10-20倍。另外，此傳感器具有檢測(cè)速度快、工作性能穩(wěn)定、所需樣品量小等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N21/64GK102879376SQ20121040198
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者初鳳紅 申請(qǐng)人:上海電力學(xué)院