美國能源部所屬橡樹嶺國家實驗室近日研制成功一種新型探測器，其利用激光和能將反射光轉(zhuǎn)換為聲音的裝置，可探測到約18.3米以外的爆炸物。相關(guān)內(nèi)容見于出版的第92卷《應(yīng)用物理學快報》。
該實驗室生物科學部的査爾斯范內(nèi)斯特介紹說，他們對光聲波譜技術(shù)進行了改進，可以在戶外探測和識別特定物質(zhì)。光聲波譜技術(shù)的起源可以追溯至19世紀80年代格雷厄姆貝爾的發(fā)明，不過，由于必須要使用增壓室，這項技術(shù)在安保和軍事領(lǐng)域一直派不上用場。
為使光聲波譜技術(shù)在安檢和軍事領(lǐng)域更加實用，橡樹嶺實驗室的研究人員將探測識別原料的工作轉(zhuǎn)移到露天環(huán)境下進行，取代了以往的加壓室。他們使用對人眼無害的脈沖光源照射目標樣品，然后用一個石英晶體音叉來檢測反射光。他們使照射光的脈沖頻率和石英晶體音叉的機械共鳴頻率相匹配，當反射光線落到音叉上時，會驅(qū)使音叉產(chǎn)生共鳴，而音叉振動的振幅與照射到其上的光的強度成比例。由于石英的特性，它會將振動轉(zhuǎn)化成壓電電壓信號，從而被儀器檢測到。
為了檢驗該技術(shù)的效果，他們使用磷酸三丁酯以及三種*：環(huán)三亞甲基三硝胺、三硝基甲苯（TNT）和季戊四醇四硝酸酯為樣品分別進行了試驗。結(jié)果表明，該技術(shù)使用功率不及其他爆炸物檢測儀1％的激光器，就能檢測到*殘留。
內(nèi)斯特指出，使用石英晶體音叉作為共鳴器，不僅可以縮小探測器的體積、降低成本，更重要的是能夠在室外環(huán)境中使用，無論是運用于商業(yè)還是野戰(zhàn)環(huán)境都十分理想。他表示，目前可以檢測爆炸物的距離是20米左右，如果使用更強的照射光源和更大的收集鏡，檢測距離應(yīng)當能夠達到100米。
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