长春理工大学团队研发拉曼光谱爆炸物检测仪 危险物品“一键识别”

B站影视 欧美电影 2025-05-26 12:18 2

摘要:“你好,麻烦打开喝一口,谢谢!”在人群密集场所,“喝一口”是常见的危险物品排查方式,也是目前排除液体危险品最简单的手段。普通乘客可能觉得这样做太麻烦,也有人企图蒙混过关。

“你好,麻烦打开喝一口,谢谢!”在人群密集场所,“喝一口”是常见的危险物品排查方式,也是目前排除液体危险品最简单的手段。普通乘客可能觉得这样做太麻烦,也有人企图蒙混过关。

长春理工大学研究团队“玄光觅危——拉曼光谱爆炸物检测全球领航者”研发的全新危险物品检测设备,利用激光照射物质表面时与分子相互作用会产生拉曼散射光的原理,实现对爆炸物等危险物品的快速、准确识别。这一研究成果在中国国际大学生创新大赛(2024)总决赛中获得银奖。

从课堂上了解到“拉曼光谱仪”后,长春理工大学圣光机大学联合学院2022级电子科学与技术专业学生荆明鑫萌生了一个大胆的想法:“如果利用光谱仪捕捉这些散射光,绘制成‘拉曼光谱图’,并与预设的‘光谱数据库’迅速比对,就可以像‘一键识别’一样,精确判定未知粉末或液体的安全性。”于是,他立刻行动了起来,来自学校多个不同专业的12名学生迅速组队集结。

团队成员通过对实验设备和环境进行全面分析,在差分拉曼位移技术上取得突破,同时开始了双波长半导体激光器的研发。

为了实现精准的双波长光源控制,团队巧妙引入了光栅结构作为解决方案。然而,在实际操作中,优化光栅结构依赖于仿真和建模来预测器件性能,这个过程远比想象中复杂。正在团队一筹莫展时,国家半导体芯片创新团队带头人邹永刚教授及时给予了指导。依托高功率半导体激光国家级重点实验室的强大科研后盾,从理论到工艺再到测试,团队不断攻克难关,优化设计、工艺与测试,显著提升器件精度与稳定性。

团队完全自主设计的双侧补充嵌套DFB光栅不仅革新了半导体激光器的核心光源,更实现了单芯片双波长的稳定输出,在半导体激光芯片领域迈出了国产化的坚实一步。创新成果被迅速应用于新一代手持式拉曼光谱仪中,精准、快速且无损的检测能力,为公共安全筑起了一道坚实的防线。

长春理工大学教务处处长侯玉秀表示,近年来,学校积极推进教育教学改革,精心构建了创新创业教育与专业教育深度融合的“专业+创新”“实践+创新”“竞赛+创新”教学体系,将创新创业教育融入专业教育各环节。

“以学科建设为引领,以人才培养为核心,努力探索一条理论与实践深度融合的教育创新之路。”长春理工大学副校长付跃刚说,“让学生在实践中学习、成长,不仅有效提升了学生专业技能和解决实际问题能力,更在无形中培养了学生的团队协作精神和创新意识。”(通讯员 贾惠淇 本报记者 李莹)

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