[發明專利]基于準平行束毛細管X光透鏡的塑料物證檢測譜儀

無效

• 申請號: 201010599425.0
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN102128846A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 孫天希;劉志國;劉鶴賀
• 申請（專利權）人: 中國政法大學
• 主分類號: G01N23/22
• 分類號: G01N23/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域

本發明涉及塑料物證檢測和鑒別技術領域，特別是涉及一種基于準平行束毛細管X光透鏡的塑料物證檢測譜儀。

(二)背景技術

在各類刑事案件現場中，經常可以提取到各種塑料物證，及時準確地檢驗塑料物證，可以為偵破案件提供線索和指明方向，從而縮小偵查范圍，為早日破案提供科學依據。

在現有的塑料物證溯源技術中，在對塑料物證進行檢驗時，通常先根據物理特性進行檢查：主要是對塑料的透明度、顏色、硬度、表面圖案和外觀形態等進行觀察，或者對其比重和熔點等物理參數進行測定，如果塑料量大，也可觀察在不同試劑中的溶解情況等。在初驗的基礎上，為了提供更可靠的鑒定結論，根據塑料化學成分的不同，采用如下方法進行檢驗：(a)燃燒試驗，根據塑料高溫時往往會形成可燃性的揮發物，因此有不同程度的可燃性，所以根據塑料是否燃燒及在燃燒過程中所產生的火焰、煙、氣味、灰燼和燃燒速度等可以確定塑料種類；(b)著色試驗，根據試劑與各種塑料的作用不同，在作用過程中而產生的不同色澤變化，以此確定塑料的種類范圍；(c)紅外光譜法，紅外光譜法主要是對塑料中的樹脂進行檢測，不同樹脂所含基團不同，因而在紅外區有特征吸收峰，以此來對樹脂進行種類認定；(d)裂解氣相色譜法(PGC)，由于塑料在一定條件下裂解是遵循一定規律的，因此所得到的裂解產物就具有特征性，得到的譜圖有利于比對分析鑒別；(e)熱分析法，塑料分析中應用較多的是差熱分析法(DTA)。差熱分析是在程序控制溫度下，測量試樣與參比物之間的溫差與溫度的關系。現有的上述這些方法各有自己的特點，但有些實驗操作過于繁瑣，有些鑒別精度不夠高。

所以如何快速、無損和高精度地對塑料物證進行鑒別，是塑料物證檢測和鑒別領域中急需解決的技術問題。

(三)發明內容

本發明的目的是提供基于準平行束毛細管X光透鏡的塑料物證檢測譜儀，用于犯罪現場對塑料物證進行檢測和鑒別。

為解決上述問題，實現上述發明目的，本發明提供的基于準平行束毛細管X光透鏡的塑料物證檢測譜儀包括X射線光源、準平行束毛細管X光透鏡、X射線過濾器、樣品臺、顯微鏡和探測器，以及承載X射線光源、準平行束毛細管X光透鏡、X射線過濾器，顯微鏡和探測器的五維電動調試架。所述譜儀采用準平行束毛細管X光透鏡會聚便攜式低功率光源發出的X射線，獲得高功率密度的X射線焦斑，利用該焦斑作為X射線激發源激發塑料中不同元素對應的特征X射線，然后通過特征X射線能譜的對比來鑒別塑料的類別。這是因為不同的塑料具有不同的化學成分，即具有不同的元素組成，而不同的元素對應著自己的特征X射線，所以不同的塑料具有自己的特征X射線能譜，因此可通過特征X射線能譜的對比來鑒別塑料的類別。

所述基于準平行束毛細管X光透鏡的塑料物證檢測譜儀的總重量范圍為3kg-10kg。此譜儀的總重量主要決定于光源的重量，例如，采用功率為1W的光源，此譜儀的總重量為3kg；采用功率為150W的光源，此譜儀的總重量為10kg；當光源的功率為25W時，此譜儀的總量為5kg，此時，由于該種譜儀充分利用了準平行束毛細管X光透鏡的性能，所以總量為5kg的譜儀既輕便又具有較低的檢出限，是優選的譜儀。

所述X射線光源為低功率光源，功率范圍為1W-150W。如果塑料中元素的含量是1ppm量級的，則采用功率為150W的光源，如果塑料中元素的含量高于200ppm，則采用功率為1W的光源。

所述X射線光源為便攜式的，其重量范圍為1kg-3kg。當光源的功率為1W時，其重量為1kg，當光源的功率為150W時，其重量為3kg。

所述準平行束毛細管X光透鏡是由5-20萬根單玻璃毛細管構成，每根單毛細管是圓形的，排列方式采用每根單毛細管周圍排列6根的方式，所有單毛細管的入口端指向光源，所有單毛細管的出口端指向準平行束毛細管X光透鏡的焦斑。這種排列方式使單管之間空隙小，從而增加了準平行束毛細管X光透鏡中單管的數量，提高了該透鏡的傳輸效率。

所述準平行束毛細管X光透鏡焦斑直徑范圍為1mm-4mm，焦斑中心的X射線強度均勻分布區的直徑范圍為30μm-200μm。當平行束毛細管X光透鏡焦斑直徑為1mm時，其焦斑中心的X射線強度均勻分布區的直徑范圍為30μm，當平行束毛細管X光透鏡焦斑直徑為4mm時，其焦斑中心的X射線強度均勻分布區的直徑范圍為200μm，根據樣品的大小選擇不同焦斑直徑的準平行束毛細管X光透鏡，對于尺寸小于1mm的樣品，采用焦斑直徑為1mm的準平行束毛細管X光透鏡，對于尺寸大于1mm的樣品，采用焦斑直徑為4mm的準平行束毛細管X光透鏡。