(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123185 318.6 (22)申请日 2021.12.17 (73)专利权人 中国人民解 放军32181部队 地址 050000 河北省石家庄市北新 街169号 (72)发明人 陈志斌　陈赵懿　秦梦泽　薛明晰　 王正军　 (74)专利代理 机构 石家庄国域专利商标事务所 有限公司 131 12 专利代理师 苏艳肃 (51)Int.Cl. G01N 21/65(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)实用新型名称 气体靶标探测装置 (57)摘要 本实用新型涉及一种气体靶标探测装置， 其 结构包括外壳， 在外壳上开设有进气口和出气 口， 在外壳内设置有气体通道， 气体通道一端和 进气口连通， 另一端和出气口连通， 在外壳上设 置有拉曼探头， 拉曼探头的前端伸入至气体通道 内， 在外壳上可拆卸安装有支撑托盘， 支撑托盘 的端部伸入至气体通道内， 且在支撑托盘的端部 设置有SERS基 㡳， SERS基㡳位于拉曼探头的焦点 位置， 在外壳内设置有用于驱动气体沿气体通道 流动的微型气泵。 本实用新型体积小， 便于携带， 使用方便， 便于远距离使用， 且对目标分子吸附 能力强、 探测灵敏度高， 适用于对空气中痕量物 质分子的探测。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 216594782 U 2022.05.24 CN 216594782 U 1.一种气体靶标探测装置， 包括外 壳， 其特征在于， 在所述外 壳上开设有进气口和出气 口， 在所述外壳内设置有气 体通道， 所述气体通道一端和所述进气口连通， 另一端和所述出 气口连通， 在所述外壳上设置有拉曼探头， 所述拉曼探头的前端伸入至所述气体通道内， 在 所述外壳上可拆卸安装有支撑托盘， 所述支撑托盘的端部伸入至所述气体通道内， 且在所 述支撑托盘的端部设置有SERS基 㡳， 所述SERS基 㡳位于所述拉曼探头的焦点位置， 在所述 外壳内设置有用于驱动气体沿所述气体通道流动的微型气泵。 2.根据权利要求1所述的气体靶标探测装置， 其特征在于， 所述气体通道具有弯曲部， 所述SERS基 㡳位于所述弯曲部的前 方且正对所述气体通道内的气流方向。 3.根据权利 要求1所述的气体靶标探测装置， 其特征在于， 所述SERS基 㡳为MOF‑SERS复 合基底， 包括SiO2基层、 位于所述SiO2基层上表 面的固化的光刻胶衬层、 附着在所述固化的 光刻胶衬层表 面的贵金属膜层以及附着在所述贵金属膜层表 面的MOF/Ag层； 所述固化的光 刻胶衬层的上表面和所附着的贵金属膜层以及MOF/Ag层呈现二维光 栅结构的分布形式。 4.根据权利 要求3所述的气体靶标探测装置， 其特征在于， 所述MOF/Ag层为核壳结构的 MOF/Ag纳米颗粒 材料； MOF/Ag纳米颗粒直径为70nm~120nm。 5.根据权利要求3所述的气体靶标探测装置， 其特征在于， 所述二维光栅结构的结构周 期为400nm~1000nm， 振幅为15nm~50nm。 6.根据权利要求1所述的气体靶标探测装置， 其特征在于， 所述微型气泵的进口和出口 分别通过抽气管和排气管与所述气 体通道连通， 所述抽气管的端口方向正对所述气 体通道 内的气流方向， 所述 排气管的端口方向和气体通道内气流方向相同。 7.根据权利要求1所述的气体靶标探测装置， 其特征在于， 在所述外壳上设有承插口， 所述承插口用于插接固定所述支撑托盘。 8.根据权利要求1所述的气体靶标探测装置， 其特征在于， 在所述进气口可拆卸安装有 过滤片。 9.根据权利要求1所述的气体靶标探测装置， 其特 征在于， 所述进气口为喇叭状。 10.根据权利要求1所述的气体靶标探测装置， 其特征在于， 在所述拉曼探头的后端设 有接口， 所述接口用于连接 激光器和拉曼光谱仪的光纤。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216594782 U 2气体靶标探测装 置 技术领域 [0001]本实用新型 涉及一种气体监测技 术， 具体地说是一种气体靶标探测装置 。 背景技术 [0002]表面增强拉曼散射(SERS)技术是一种无损、 无标记的检测技术， 对特定的物质有 独特的光量子指纹， 并且可以将拉曼光谱信号强度放大10个数量级以上， 是目前研究痕量 物质探测的重要技术手段。 现有的表面增强拉曼散射技术气体检测装置体积较大、 携带不 便， 集成度低， 使用时操作复杂， 不能长距离使用， 不便于在现场使用， 且无法精准有效检测 空气中待检测分子的种类。 [0003]同时， 理想的SERS基底应具备灵敏度高、 检测速度快、 重复性好、 可持续探测、 加工 难度低和方便携带等特征。 除SERS基底自身的增强性能外， 基底对空气中炸药分子的捕获 或吸附能力也是实现拉曼信号增强的关键。 在25℃静止空气中， 大多数炸药 的气体体积比 在ppb到ppt之 间， 如DNT、 TNT和RDX气 体饱和浓度分别为0.5ppm （10‑6） 、 13ppb （10‑9)和8 ppt （10‑12)。 设计SERS基底时， 不仅要构建密度大且均匀的 “热点”， 也要考虑对痕量物质的吸附 浓缩。 但由于现有的贵金属SERS基底与炸药分子亲和性较弱， 低浓度的炸药能够吸附在 SERS基底的分子数量很少， 严重影响了分子的拉曼散射信号强度。 实用新型内容 [0004]本实用新型的目的就是提供一种气体靶标探测装置， 以解决现有SERS气体探测装 置体积较大、 携带不便， 集 成度低， 使用时操作复杂， 不便于在现场使用， 且灵敏度不高的问 题。 [0005]本实用新型是这样实现的： 一种气体靶标探测装置， 包括外壳， 在所述外壳上开设 有进气口和出气口， 在所述外壳内设置有气体通道， 所述气体通道一端和所述进气口连通， 另一端和所述出气口连通， 在所述外壳上设置有拉曼探头， 所述拉曼探头的前端伸入至所 述气体通道内， 在所述外壳上可拆卸安装有支撑托盘， 所述支撑托盘的端部伸入至所述气 体通道内， 且在所述支撑托盘的端部设置有SERS基 㡳， 所述SERS基 㡳位于所述拉曼探头的 焦点位置， 在所述外壳 内设置有用于驱动气体沿所述气体通道流动的微型气泵。 [0006]进一步地， 所述气体通道具有弯曲部， 所述SERS基 㡳位于所述弯曲部的前方且正 对所述气体通道内的气流方向。 [0007]进一步地， 所述SERS基 㡳为MOF‑SERS复合基底， 包括SiO2基层、 位于所述SiO2基层 上表面的固化的光刻胶衬层、 附着在所述固化的光刻胶衬层表面的贵金属膜层以及附着在 所述贵金属膜层表 面的MOF/Ag层； 所述固化的光刻胶衬层的上表 面和所附着的贵金属膜层 以及MOF/Ag层呈现二维光 栅结构的分布形式。 [0008]进一步地， 所述MOF/Ag层为核壳结构的MOF/Ag纳米颗粒材料； MOF/Ag纳米颗粒直 径为70nm~120nm。 [0009]进一步地， 所述二维光栅结构的结构周期为 400nm~1000nm， 振幅为15nm~50nm。说　明　书 1/4 页 3 CN 216594782 U 3