论文摘要：便携式荧光爆炸物探测仪的研制

随着全球恐怖袭击事件的不断发生，尤其是在9.11事件之后，反恐便成为了国际社会的一个重要课题。除了与国际社会面临相同的恐怖威胁外，我国国内因社会问题激化而引发的恐怖威胁事件也时有发生。这些事件对人们的生存安全构成了极大的威胁，严重影响了人们的正常生活。因此研究开发性能优异，侦测效率高的隐藏爆炸物探测装置对于预防和打击恐怖犯罪活动，保障人民生命财产和国家的安全都具有十分重要的意义。
本文以高分子荧光薄膜为敏感器件，设计并实现了具有高灵敏度、低功耗和小体积的便携式微量爆炸物探测仪。具体工作主要包含以下几个方面的内容：
首先，设计了高效的光学通路。其中除了紫外波段滤光片带宽与截止频带、透镜焦距与聚焦面积等部件及其参数的常规设计外，主要的创新点为采用了先进的发光二极管为光源、硅固态光电倍增管为接收器，其优点是大大降低了电源功耗，并且省去了传统光电倍增管所需的高压电源，具有体积小、重量轻等特点，为系统的便携式设计提供了前提条件。同时入射光路和响应光路垂直布局及滤光片的使用，将入射光路和响应光路相互隔离，有效提高了系统检测结果的可靠性。
其次，低噪声信号调理电路的设计。该信号调理电路由前置放大电路和带通滤波电路构成，主要技术包括前置放大电路的低噪声、高增益及输入输出阻抗、带通滤波电路的中心频率、通频带带宽等参数的设计。整个信号调理电路具有低功耗和高信噪比的优点，有效的保证了系统检测信号的灵敏度。
再次，设计了灵敏度较高的相关检测电路。该相关检测电路包含有调谐放大电路、开关乘法器电路及低通滤波电路。其中重点设计了开关型乘法器电路，该电路的优点是其输出信号的幅值与参考信号无关，可以很好的去除由参考信号带来的噪声干扰。相关检测电路的采用，显著改善了信号的信噪比，削弱了噪声干扰，增强了系统的灵敏度与可靠性。
最后，探测仪系统软件的设计。探测仪的系统软件包含有测试控制、数据处理和人机交互等程序模块。经实际测试，该系统软件具有较好的稳定性。
经实际测试，便携式荧光爆炸物探测仪具有非常高的灵敏度，且响应迅速，对检测物质能立即做出判断。同时具有体积小、重量轻、操作简单等优点，各项性能指标都满足设计要求。

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