Absorptionsspektrumet för den explosiva 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexanen  med hjälp av en konventionell Fourier transformera infraröd spektroskopi och terahertz pulserad spektroskopi. Sju absorptionsegenskaper i spektralområdet 5- 120 cm - 1 har observerats och identifierats som fingeravtryck på RDX. Dessutom har den rumsliga fördelningen av enskilda kemiska ämnen inklusive RDX kartlagts med hjälp av reflektion terahertz spektroskopisk avbildning i kombination med komponent rumslig mönsteranalys. Detta är terahertz spektroskopi och kemisk kartläggning av sprängämnen som erhållits med hjälp av reflektion terahertz mätning, och representerar ett betydande framsteg mot att utveckla en terahertz pulserade bildsystem för säkerhetskontroll av sprängämnen. © 2005 American Institute of Physics. Terahertz pulsade spektroskopi och avbildning har identifierats som mycket lovande nya tekniker för att upptäcka sprängämnen och andra hot vid säkerhetskontroller på flygplatser och på andra platser. Terrahertzregionen i det elektromagnetiska spektrumet  på 0,3-10 THz eller 10-300 cm −1  och har en unik kombination av egenskaper genom att terahertzvågor kan föröka sig genom barriärmaterial, såsom kläder och vanliga förpackningsmaterial; många ämnen uppvisar karakteristiska spektralegenskaper i terahertzregionen; och strålningen är icke-joniserande och ger inte upphov till säkerhetsproblem. 1,2 Vid högre frekvenser i fingeravtrycksregionen i midinfraröd, begränsar absorption och spridning penetrationen genom barriärmaterial. Vid frekvenser lägre än 300 GHz –1 cm – finns det inga karakteristiska fononvibrationella lägen i fasta ämnen som kan användas för materialidentifikation. I en tidigare tidning, Kemp et al. 3 rapporterade mätningar som visar spektralegenskaper i ett antal vanliga energiämnen inklusive 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexan -RDX-, tetranitro-tetracyklooktan -HMX-, pentaerytritol-PETN- och trinitrotoluen--TNT-. De visade också att kommersiella sprängämnen baserade på dessa material, såsom PE-4 och Semtex, visar de spektrala egenskaperna hos deras ingående sprängämnen. Därefter, Yamamoto et al. 4 rapporterade refraktionsindex och absorptionskoefficientspektrum för RDX som validerade resultaten av Kemp et al., 3, även om absorptionsspektrumet för RDX rapporterades av Cook et al. 5 visade vissa avvikelser. I alla dessa studier användes 3-5 terahertz pulserad spektroskopi, utförd i överföringsläge. Trots det dynamiska intervallet av terahertz pulserade spektroskopi teknik, kristallina material, såsom RDX, har en mycket hög absorptionskoefficient och all praktisk implementering av ett säkerhetssystem kommer att behöva använda reflektion snarare än överföring. I detta arbete mätte vi först terahertz absorptionsspektrum av RDX med terahertz pulserad överföringsspektroskopi och långinfraröd Fourier transformera infraröda överföringsspektroskopi. Vi använde sedan ett terahertz pulserat spektroskopisystem som fungerade i reflektion och kunde observera motsvarande spektralfunktioner. Dessutom terahertz spektroskopiska bilder har erhållits med hjälp av en terahertz pulserad avbildning  på PPI på system som fungerar i reflektion. Med hjälp av analys av komponenters rumsliga mönster har 6 den kemiska fördelningen av RDX kartlagts och skilts från andra ämnen. Detta är den första terahertzspektroskopi och kemisk kartläggning av sprängämnen som någonsin realiserats med hjälp av reflektion terahertz mätningar, och representerar ett betydande framsteg mot att utveckla ett praktiskt terahertz system för säkerhetskontroll av sprängämnen. För att visa att terahertz teknik kan användas för att upptäcka RDX explosiva, mätte vi först terahertz absorption spektrum av RDX med hjälp av en överföring terahertz spektrometer  påTPITM spektra 1000, TeraView Ltd., Storbritannien. Det prov som används här är en RDX-pellet med en diameter på 13 mm och en tjocklek på 3 mm som består av 30 mg RDX-pulver och 300 mg högdensitetspolyetylen  med en partikelstorlek på 80 m, Chesham Chemicals i Storbritannien. PE-pulvret fungerar som ett pellet bindemedel och har låg terahertzabsorption. Figur 1 ska visa amplituden av Fourier-transformeringen av terahertzvågen mätt i närvaro av en PE-pelletskurva 1 av bild.  1 och RDX-pelleten 2 av Bild. - Vad är det för fel på dig? Det är tydligt att den snabba Fourier transformerar den uppmätta terahertzsignalens amplitud, efter att ha förökat sig genom RDX-pelleten, minskar dramatiskt på grund av den starka absorptionen av RDX. Absorptionsspektrumet för RDX beräknades sedan [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] med PE-pelleten som referens. Som visas i bild. 1, sju absorptionsegenskaper centrerade på 27,2, 34,9, 46,0, 51,8, 65,5, 74,2 och 105,5 cm -1 hittades i spektralområdet 5-120 cm -1. Lägg märke till att våra resultat i detta brev mycket väl stämmer överens med Yamamoto et al. 4 men täcker ett utökat spektralområde. För jämförelse undersöktes ett RDX-pelletsprov ytterligare med hjälp av en IFS113V FTIR-spektrometer (Bruker Inc., Tyskland). Som visas i bild. De absorptionsspektrala egenskaperna som erhålls med FTIR och terahertz pulsade spektroskopi stämmer mycket väl överens, vilket illustrerar reproducerbarheten av de observerade spektrala egenskaperna hos RDX över olika instrumentationer. Observera att på grund av den svaga långt infraröda ljuskällan sjunker signal-till-brus-förhållandet dramatiskt under 20 cm -1 även med en vätske-helium-kyld kiselbolometer som detektor. Dessutom fann vi att den bästa totala prestandan i spektralområdet 1-100 cm −1 erhölls med hjälp av en 23 m Mylar splitter, även om interferensmönstret a-Electronic
Shen m.fl. REF använde spektroskopi för identifiering och upptäckt av sprängämnen.
Detection and identification of explosives using terahertz pulsed spectroscopic imaging
{'venue': None, 'journal': 'Applied Physics Letters', 'mag_field_of_study': ['Physics']}