非接触式拉曼光谱法血液酒精检测技术的理论分析

论文摘要

酒后驾车,是全球引起交通事故的重要原因。国外对酒后驾车的检测、处罚等都有比较成熟的管理方法。目前,国内个别省市实行了血液或呼气酒精检测,但其操作和检测等流程不完善,关于如何实施酒后驾车的酒精检测及如何确定酒后驾车酒精检测值的标准等诸方面工作,缺乏可操作性。在酒后驾车造成的交通肇事案中,对驾驶员进行酒精的定性和定量检测数据,对事故责任的认定具有至关重要的作用。目前,常用的酒精检测方法有:呼气式酒精测试仪法、顶空气相色谱法、乙醇脱氢酶法等。传统的酒精分析法不仅费时费力,而且精度不高,还有面临传染性细菌等生物危害的危险。拉曼光谱的分析方法不需要对样品进行前处理,也没有样品的制备过程,避免了一些误差的产生,并且在分析过程中操作简便,测定时间短,灵敏度高等优点。本文以非接触式拉曼光谱法血液酒精检测技术为研究对象,阐述了拉曼光谱分析技术的发展与应用,介绍了拉曼光谱技术的理论背景,特点以及在各个领域的应用现状。设计了以拉曼光谱法为核心的血液酒精检测系统,并通过该系统对人体血液酒精含量进行检测实验,并采用FT-Raman分析技术进行数据分析。结果显示,拉曼光谱血液酒精检测技术操作方便,耗时短,误差小,响应快。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 酒精检测研究现状
• 1.2.1 化学法
• 1.2.2 酶法
• 1.2.3 气相色谱法
• 1.3 发展趋势
• 1.4 本文研究内容
• 2 拉曼光谱的应用
• 2.1 近红外光谱与拉曼光谱对比
• 2.1.1 近红外光谱
• 2.1.2 拉曼光谱
• 2.1.3 傅里叶变换
• 2.1.4 FT-Raman 光谱分析技术
• 2.2 拉曼光谱的研究和应用
• 2.2.1 生物医学中应用
• 2.2.2 环境分析中的应用
• 2.2.3 材料科学中的应用
• 2.2.4 考古学中的应用
• 2.2.5 植物学中的应用
• 2.3 拉曼光谱的特点
• 2.3.1 拉曼光谱的分析方向
• 2.3.2 拉曼光谱用于分析的优点和缺点
• 2.3.3 FT-Raman 分析技术与Raman 分析技术的区别
• 3 拉曼光谱血液酒精检测技术系统的研究与设计
• 3.1 常规结构设计部分
• 3.2 检测系统的设计
• 3.2.1 光源
• 3.2.2 滤光片
• 3.3 关键技术分析
• 3.3.1 背景荧光抑制
• 3.3.2 后向散射光的会聚
• 3.3.3 光纤拉曼探头的设计
• 3.3.4 低噪CCD 技术
• 3.3.5 多变量数据校正技术
• 3.4 光路总体设计
• 4 实验与分析
• 4.1 实验准备
• 4.2 实验方法
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 血液乙醇的拉曼光谱图
• 4.3.2 数据分析
• 4.4 技术应用
• 5 论文总结与展望
• 参考文献