拉曼光谱是一种散射光谱,其对于分子的结构非常敏感,每种分子或样品通过拉曼检测都会得到其特有的“指纹”光谱,通过与数据库中的“指纹”匹配即可快速鉴别物质。近年来,人工合成毒品的日益泛滥和快速更新给相关部门就毒品的现场识别和快速检测带来了巨大挑战。相比于传统检测技术,拉曼光谱法具有实时、快速、无损、非接触、样品量小、样品无需预处理等一系列优点,在毒品检测领域已得到广泛应用。传统拉曼光谱仪一般体积较大且价格昂贵,仅适用于做科学研究,手持式拉曼光谱仪则因体积小、便于携带、操作简单等优势,非常适合对毒品进行现场快速的检测。但是就目前而言,国内厂商生产的手持式拉曼光谱仪由于性能,精度较差,并且没有完备的毒品拉曼数据库,手持式拉曼光谱仪市场主要被国外公司垄断。因此研制一种性能优越,拥有自主知识产权并且配套有毒品拉曼数据库的手持式拉曼光谱仪具有重要的实际意义。本文首先出于要建立一个基于毒品拉曼特征数据库的研究目的,对甲基苯丙胺、氯胺酮、麻古和咖啡因四种毒品进行了拉曼光谱检测,并根据密度泛函方法通过Gaussian软件对上述毒品的拉曼光谱做了理论计算,通过对比发现:理论计算与实验检测得到的结果基本吻合,从而证明了实验测得结果的正确性,然后对各毒品实验拉曼特征峰进行了详细归属,为下一步通过特征峰来进行样品的匹配识别做准备。同时,本文还对手持式拉曼光谱检测装置原理机进行了搭建。通过设计激光器模块控制电路使激光器稳定输出,并设计光谱仪与上位机之间的USB电路来实现二者的数据通讯,之后通过Qt开发框架设计了手持式拉曼光谱检测装置的人机交互界面,实现了光谱显示、光谱匹配等一系列功能。最终采用咖啡因和酒精对整套系统做了测试,结果表明:通过本装置检测到的咖啡因和酒精拉曼与采用市场上已商品化的便携式拉曼光谱仪得到的测量结果基本一致,同时液晶屏上的光谱显示与PC机上的无异;光谱匹配时,对于高纯度咖啡因和酒精通过相似系数算法计算的结果都达到0.95以上,说明通过该算法可以实现高纯度样品的快速匹配。上述的这些研究工作为今后研制商业化,具有自主知识产权的手持式拉曼光谱仪打下了良好的基础。