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We developed a standoff Raman detection system for explosive molecules (EMs). Our system was composed of reflective telescope with 310 mm diameter lens, 532 nm pulse laser, and Intensified Charge-Coupled Device (ICCD) camera. In order to remove huge background noise coming from ambient light, laser ...

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

  • In the measurement of RDX, we were able to measure the specific Raman mode of α polymorph of RDX.
  • Although the efficiency of Raman scattering is substantially low, the incorporation of powerful laser beams and highly sensitive detectors allow us to detect EMs in a relatively long distance. In this work, we built a standoff detection system based on Raman spectroscopy, and performed a research to detect and analyze EMs up to 30 m away. We measured three EMs, namely 2,4,6-trinitrotoluene (TNT), cyclo-1,3,5-trimethylene-2,4,6-trinitramine (RDX, Research Development eXplosive), and cyclo-1,3,5-7-tetramethylene-2,4,6,8-tetranitramine (HMX, High Melting eXplosive).
  • Recently, for confocal Raman spectra, we were successfully able to distinguish a dozen of different EMs by using principal component analysis.14 Since the noise got significantly larger and was not proportional to the wave number, at this moment, it was quite hard for us to judge that the principal component analysis would be useful to identify different EMs from standoff measurements. We are going to investigate this subject once we get more standoff results with various EMs in the near future.
  • For each standoff distance, the reflective telescope was adjusted for best image and Raman signal focusing. The control values of ICCD camera, i.e. gate width, gate per exposure, ICCD gain, and gate delay from laser signal, were modified for optimized detection for different distance.
  • Reflective telescope of 310 mm diameter was adopted to collect relatively large area of Raman signals scattered isotropically from target sample. The eyepiece of telescope was modified for connection of charge-coupled device (CCD) and optical fiber module for beam alignment and Raman signal detection respectively. ND:YAG pulse laser with 532 nm, 10 Hz, and 160 mJ/pulse max energy was installed below the telescope to deliver laser beam to samples located at 10 m distance from the set up.

대상 데이터

  • Area of 80 μm × 80 μm in each sample was scanned by focused continuous green laser of 532 nm wave length as source. Standoff detection system was composed of four parts, i.e. reflective telescope, laser, spectrometer, and computer. The scheme was depicted in Figure 2.
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참고문헌 (33)

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