本文關(guān)鍵詞：基于EDXRS方法檢測毒品和水中重金屬離子的實驗研究

  更多相關(guān)文章： 能量色散X射線散射 毒品 水中重金屬 液體物質(zhì) 探測與識別

【摘要】：本論文一方面是在模擬復(fù)雜背景環(huán)境下,研究用常規(guī)X射線源對人體內(nèi)隱藏的海洛因和冰毒等毒品進行能量色散X射線散射安全探測方法的可行性,另一方面研究了能量色散X射線散射在水中重金屬和液體易制毒化學(xué)品的探測研究識別的應(yīng)用,并提出了研究分析的方法,主要研究內(nèi)容如下： 1.海洛因為例,利用能量色散X射線散射(EDXRS)儀對模擬人體內(nèi)的海洛因在不同角度下進行無損檢測,利用相干函數(shù)法對探測到的圖譜進行分析研究。結(jié)果表明,海洛因是結(jié)晶程度不高的多晶粉末,實際測試的肌膚包裹海洛因數(shù)據(jù),由于肌膚散射的影響,很難直接識別被測樣品的性質(zhì),通過相干函數(shù)分析計算,尋找低頻和高頻信號的特征峰的分布情況,能準確識別特定物質(zhì)種類和被包裹的物質(zhì)。在實際檢測時,可以先用相干函數(shù)篩選符合特征的信號,然后在根據(jù)傳統(tǒng)的尋找目標物質(zhì)特征峰的方法再次篩選,這樣既保證了計算的效率,同時又保證了準確性和可靠性,而且可以通過開發(fā)相應(yīng)的程序自動識別。 2.為了快速、準確識別模擬肌膚包裹下的冰毒和海洛因樣品,利用能量色散x射線散射(EDXRS)原理,在不同角度下分別對冰毒、海洛因、肌膚、肌膚包裹海洛因以及肌膚包裹冰毒進行探測、采集數(shù)據(jù)。一方面,提出度量肌膚包裹毒品的能量色散x射線散射測試數(shù)據(jù)與純毒品標準譜之間相似程度的指標和計算方法,另一方面,提出扣除各種背底的方法和步驟,并將其應(yīng)用于肌膚包裹的毒品的測試數(shù)據(jù)解析,從而對被檢測樣品進行定性的判定。結(jié)果表明：本文提出的度量EDXRS測試數(shù)據(jù)與標準譜之間相似程度的指標、計算方法和扣除各種背底的方法和步驟,能夠很好的應(yīng)用于冰毒、海洛因的測試數(shù)據(jù)解析,可以對模擬肌膚干擾下的冰毒和海洛因進行識別。 3.利用能量色散X射線散射實驗平臺對水中的重金屬離子鎘、汞、砷和鉛進行檢測分析的研究工作,根據(jù)光譜中的熒光峰出現(xiàn)的位置對溶液中含有的重金屬元素進行定性分析。結(jié)果表明,該檢測技術(shù)可以對水中濃度較高的重金屬離子的種類進行識別。另外提出了利用該檢測技術(shù)對低濃度重金屬水溶液進行探測識別的分析方法。 4.利用自組裝的EDXRS液體檢測平臺裝置,在管壓40kV、管流20mA條件下,對常見的八種液體易制毒物質(zhì)(甲醛、硫酸、吡啶、三氯甲烷、雙氧水、乙醚、鹽酸和乙酰丙酮等)和蒸餾水進行了能量色散X射線散射實驗。固定散射角θ照射樣品,照射時間5min,所有的樣品在室溫條件平行測量8次,測試角度分別為3°、4°、5°,用具有能量分辨的高純鍺探測器采集液體樣品的散射圖譜,得到了上述九種液體物質(zhì)的EDXRS圖譜,并對探測到的圖譜進行了分析討論。結(jié)果表明,當測試條件時,每種液體物質(zhì)都具有不同的能量色散X射線散射圖譜,彼此的峰位、峰形以及峰強也各不同。其中的三氯甲烷對X射線的吸收最強,所以其峰強最弱。同時液體密度和物質(zhì)內(nèi)化學(xué)結(jié)構(gòu)(鍵能)會影響光子的散射和吸收效應(yīng),影響峰位和峰強的變化。因此,不同的液體化合物在同樣的探測條件下顯示出了各自的X射線彌散特征曲線。液體物質(zhì)的EDXRS彌散圖譜的峰形與主峰峰位可以作為液體識別的主要特征信息,當主峰峰位比較接近時,可以用散射強度作為輔助特征指標,當峰形、峰位和峰強都接近時,本研究采用了主成分分析法(principal component analysis, PCA)來對采集到的數(shù)據(jù)進行處理分析,利用該方法從直觀上可以很容易地將X射線散射譜中十分相近的液體物質(zhì)區(qū)分開,可以對液體物質(zhì)進行進一步的分類識別,預(yù)示著EDXRS方法有可能作為非接觸式無損檢測與識別隱藏液體物質(zhì)的有效方法和手段之一。
【關(guān)鍵詞】：能量色散X射線散射 毒品 水中重金屬 液體物質(zhì) 探測與識別
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：X832;D919
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 緒論12-36
• 1.1 引言12-13
• 1.2 毒品種類、危害及檢測方法簡介13-18
• 1.2.1 常見毒品的種類及危害13-15
• 1.2.2 毒品的主要探測方法及技術(shù)分析15-18
• 1.3 常見重金屬種類、危害及檢測方法18-23
• 1.3.1 常見重金屬的種類及危害18-19
• 1.3.2 水中重金屬的主要探測方法及技術(shù)分析19-23
• 1.4 EDXRS原理及發(fā)展現(xiàn)狀23-26
• 1.4.1 EDXRS原理23-25
• 1.4.2 EDXRS的優(yōu)缺點25
• 1.4.3 EDXRS的發(fā)展及現(xiàn)狀25-26
• 1.5 EDXRS探測毒品的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)26-27
• 1.6 EDXRS在探測水中重金屬離子以及液體易制毒方面的潛在應(yīng)用27-28
• 1.7 本論文選題及主要研究內(nèi)容28-30
• 參考文獻30-36
• 第2章 利用相干函數(shù)法分析模擬肌膚包覆海洛因的EDXRS圖譜36-56
• 2.1 引言36-38
• 2.2 原理及方法38-40
• 2.2.1 實驗原理38-40
• 2.2.2 實驗部分40
• 2.3 結(jié)果與討論40-51
• 2.3.1 NaCl的高能EDXRS測試與分析40-42
• 2.3.2 海洛因的高能EDXRS測試與分析42-44
• 2.3.3 模擬肌膚包覆下海洛因的高能EDXRS測試與分析44-45
• 2.3.4 模擬肌膚包覆下海洛因的高能EDXRS圖譜相干函數(shù)分析45-51
• 2.4 結(jié)論51-54
• 參考文獻54-56
• 第3章 基于EDXRS圖譜相似性識別模擬肌膚包裹海洛因和冰毒的研究56-72
• 3.1 引言56-57
• 3.2 原理與方法57-60
• 3.2.1 能量色散X射線散射57-58
• 3.2.2 散射強度的分布曲線58-59
• 3.2.3 曲線形態(tài)相似的度量59-60
• 3.3 實驗60-61
• 3.4 結(jié)果與討論61-68
• 3.4.1 一般方法討論61-65
• 3.4.2 冰毒樣品解析65-68
• 3.4.3 海洛因樣品解析68
• 3.5 結(jié)論68-70
• 參考文獻70-72
• 第4章 基于EDXRSF實驗平臺探測水中重金屬的研究72-86
• 4.1 引言72-73
• 4.2 本章節(jié)的主要內(nèi)容73
• 4.3 實驗部分73-74
• 4.3.1 試劑及規(guī)格73
• 4.3.2 實驗過程73-74
• 4.4 結(jié)果與討論74-83
• 4.4.1 測試系統(tǒng)的可靠性和準確度74-76
• 4.4.2 含重金屬離子水溶液的EDXRSF定性分析76-78
• 4.4.3 含低濃度重金屬離子水溶液的EDXRSF定性分析78-83
• 4.5 結(jié)論83-84
• 參考文獻84-86
• 第5章 基于EDXRS實驗平臺探測液體易制毒化學(xué)品的研究86-108
• 5.1 引言86-88
• 5.2 儀器結(jié)構(gòu)及PCA原理88-91
• 5.3 實驗部分91-92
• 5.4 結(jié)果與討論92-103
• 5.4.1 測試條件的選擇92-96
• 5.4.2 液體易制毒的EDXRS光譜分析96-103
• 5.5 結(jié)論103-104
• 參考文獻104-108
• 第6章 全文總結(jié)與展望108-112
• 6.1 全文總結(jié)108-109
• 6.2 本論文的創(chuàng)新點109-110
• 6.3 展望110-112
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果112-114
• 致謝114

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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本文編號：1001885