【摘 要】
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三过氧化三丙酮（Triacetone Triperoxide,TATP）作为一种制作简单、杀伤力巨大的爆炸物,常被不法分子所利用,一旦TATP在人口密集的公共场所发生爆炸将严重影响国家安全和社会稳定,因此对TATP进行安全检测具有重大意义。光纤荧光传感器由于其不易受电磁干扰、传输损耗低等特点,在荧光检测领域中得到广泛应用,同时也为TATP痕量检测提出一种新的途径。提出一种挥发性痕量爆炸物TATP检
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三过氧化三丙酮（Triacetone Triperoxide,TATP）作为一种制作简单、杀伤力巨大的爆炸物,常被不法分子所利用,一旦TATP在人口密集的公共场所发生爆炸将严重影响国家安全和社会稳定,因此对TATP进行安全检测具有重大意义。光纤荧光传感器由于其不易受电磁干扰、传输损耗低等特点,在荧光检测领域中得到广泛应用,同时也为TATP痕量检测提出一种新的途径。提出一种挥发性痕量爆炸物TATP检测的光纤荧光传感方法,采用荧光猝灭原理研究光纤荧光传感机理,通过蒙特卡洛方法仿真分析结构参数对荧光耦合效率的影响;利用呼吸图案法制作基于萘二酰亚胺氮杂环丁烷衍生物（DNNDI）荧光薄膜的传感器;搭建实验装置,开展TATP蒸气传感实验,评价传感器性能。主要工作包括:（1）通过荧光猝灭原理分析痕量爆炸物TATP蒸气传感机理,研究传感器中光子传输过程;建立光纤传感器荧光耦合模型,利用蒙特卡洛法仿真分析结构参数对传感器耦合效率的影响。结果表明,荧光耦合效率随着光纤间轴心距离和激发光纤芯径的减小,以及接收光纤芯径和薄膜厚度的增大而增强;当数值孔径为0.2,激发和接收光纤芯径均为400μm,荧光薄膜厚度约16μm,耦合距离为2000μm时,荧光效率达9%。（2）构建薄膜涂覆实验环境,配置DNNDI荧光混合溶液,采用呼吸图案法制备DNNDI荧光薄膜。结果表明,铸膜液中聚甲基丙烯酸甲酯和紫外固化胶浓度从1.75wt%增加到3.25wt%时,薄膜厚度从9.79μm增加到16.11μm,呈正相关线性关系,相关系数为0.988。（3）采用不同薄膜厚度的传感器对不同浓度TATP蒸气进行传感实验,表明薄膜厚度为12.85μm和16.11μm的传感器灵敏度分别为0.4465/ppm和0.4055/ppm,检出限分别为19.4ppb和21.4ppb;同时,在非爆炸物气体中有良好的选择性。
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