[发明专利]一种便携式核材料甄别仪器

说明书

本发明涉及一种便携式核材料甄别仪器，包括激光器、光谱仪和光学组件；所述激光器发射的激光通过所述光学组件聚焦到被测物体上，所述被测物体表面材料气化、电离和激发，形成发光等离子体，该发光等离子体的退激光线经所述光学组件传输至光谱仪中以通过该原子光谱的波长确定被测物体的元素成分。本发明的有益效果如下：1、本发明通过激光聚焦到被测物体上，形成发光等离子体，光谱仪对该等离子体进行光谱分析来确定待测材料的元素成份，能够实现对核材料的快速分析。2、本发明的光学组件集成在手柄中，光谱仪设置在背包中，能够实现便携、可移动检测。

技术领域

本发明属于核安保领域，具体涉及一种便携式核材料甄别仪器。

背景技术

随着恐怖暴力、群体事件的不断发生以及高技术爆炸装置的使用等因素， 导致国际安全形势趋于严峻，面对这种情况，各国政府都加强了安全检查力度 和检查范围，并不断采用新技术和新设备。针对发现或截获的核材料或取样样 品的放射性、物理特性和同位素、元素成份等特征开展的分类、取证技术是核 安保工作的重要工具。目前对现场截获或发现可疑材料的总体组成确定和分类 主要依赖γ射线谱仪和中子探测器的非破坏性放射线分析手段，但是对于可疑 物质元素成份的现场非破坏分析和快速识别，还没有成熟的解决方案。

现有元素成份分析技术大多需要样品预处理，难以开展无损分析，无法在 第一时间为核安保决策和取证提供可疑材料的元素成份信息，因此迫切需要发 展新型核材料成份甄别技术，通过材料主要元素的识别快速确定截获材料的特 性。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种便携式核材料激 光甄别仪器，本技术方案能够实现了快速、现场对核材料的识别。

本发明的技术方案如下：

一种便携式核材料甄别仪器，包括激光器、光谱仪和光学组件；所述激 光器发射的激光通过所述光学组件聚焦到被测物体上，所述被测物体表面材 料气化、电离和激发，形成发光等离子体，该发光等离子体的退激光线经所 述光学组件传输至光谱仪，通过该原子光谱的波长确定被测物体的元素成分。

进一步地，上述的便携式核材料甄别仪器，所述光学组件包括聚焦/收集 透镜、双向色镜、耦合透镜和反射镜；所述激光依次穿过双向色镜和聚焦/ 收集透镜聚焦到被测物体上；所述退激光线穿过聚焦/收集透镜后经过双向色 镜和耦合透镜，经过反射镜反射后被光纤传输给光谱仪。

进一步地，上述的便携式核材料甄别仪器，所述聚焦/收集透镜、双向色 镜、发射镜和光纤集成设置在手柄上；所述光谱仪设置在背包中。

进一步地，上述的便携式核材料甄别仪器，所述激光器为脉冲宽度为纳 秒量级的全固态激光器。

进一步地，上述的便携式核材料甄别仪器，所述光谱仪为波长覆盖 200nm～700nm波段的多通道微型光谱仪。

进一步地，上述的便携式核材料甄别仪器，所述手柄的长度可变以调整 作业人员与甄别对象之间的距离。

进一步地，上述的便携式核材料甄别仪器，所述聚焦/收集透镜为普通石 英玻璃，其物理口径为25.4mm，焦距为75mm；

所述光纤的收集角α为26°，双色透镜的物理口径为25.4mm，有效通光 口径为16mm，焦距大于35mm。

进一步地，上述的便携式核材料甄别仪器，通过该原子光谱的波长确定 被测物体的元素成分的步骤包括：

根据所述原子光谱数据拟合连续光谱基线；

扣除该连续光谱的本底；

获取扣除本底后的连续光谱的谱线峰值；

根据该谱线峰值判断是否存在目标元素。