JPH10504650A

JPH10504650A - 爆発物検出器

Info

Publication number: JPH10504650A
Application number: JP8507875A
Authority: JP
Inventors: チャネイ，レイモンド，ジョン; バチェルダー，デイヴィッド，ネヴィル; レイシイ，リチャード，ジョン
Original assignee: Renishaw PLC
Current assignee: Renishaw PLC
Priority date: 1994-08-20
Filing date: 1995-08-21
Publication date: 1998-05-06
Also published as: EP0776472B1; WO1996006346A1; DE69509662T2; EP0776472A1; DE69509662D1; US5818047A

Abstract

(57)【要約】指紋の如き試料中のSemtexプラスチック爆薬の存在は、ラマン分光学によって検出される。Semtexの有効化学成分であるＲＤＸおよびＰＥＴＮは、８８５cm^-1および８７４cm^-1でそれぞれ強いラマンピークを有する。その結果、これらのピークは共に、８８０cm^-1を中心として２０cm^-1の帯域幅を持った狭帯域を有するフィルタ（２８）を使用することによって、ラマン分光システムで検出可能である。このようなフィルタは、空港搭乗券（１０）を走査するために使用したラマンシステムか、あるいは指紋の画像を作り出すラマン顕微鏡で使われる。

Description

【発明の詳細な説明】爆発物検出器発明の分野この発明は、爆発物を検出するための装置に関する。少なくともいくつかの形態において、本発明はプラスチック爆薬であるSemtexの爆発成分の検出に関する。従来技術の説明欧州特許出願第ＥＰ４５５５１６号(British Aerospace)は、空港およびその他同種のもので使用するための安全保障処置を記述している。飛行機に搭乗するそれぞれの乗客は、通常の方法で搭乗券を与えられ、その後、彼あるいは彼女が飛行機に搭乗する前にチェックポイントでこれを差し出す。その人物が爆薬あるいは他の禁制材料を取り扱っていたならば、その材料の痕跡が彼あるいは彼女がこれを取り扱った後の搭乗券にもたらされよう。チェックポイントにおいて、これらの痕跡を検出するために搭乗券が分析される。ＥＰ４５５５１６は、材料の痕跡を検出するための化学分析に対するいくつかの可能な方法を明らかにしている。これらは、質量分光測定法，ガスクロマトグラフィーおよびイオンモビリティ分光測定法を有する。しかしながら、種々の理由で実用性の判明しているこれらの技術はまったくない。例えば、プラスチック爆薬であるSemtexの爆発成分は、極めて低い蒸気圧を有し、これを「嗅覚」技術によって検出することを極めて困難にする。さらに、この提案された技術は、関係した乗客に対する証拠として、搭乗券がもはや利用できないように、この試料を破壊する傾向がある。ラマン分光学は、材料を分析および同定するための周知技術である。例えば、国際特許出願ＷＯ９０／０７１０８(Renishaw)および欧州特許出願第ＥＰ５４３５７８号(Renishaw)を参照のこと。プラスチック爆薬であるSemtexは、２つの有効化学成分であるシクロトリメチレン−トリニトロアミンすなわちＲＤＸと、ペンタエリトリット−テトラナイトレイトすなわちＰＥＴＮとを有する。ＲＤＸおよびＰＥＴＮは、非晶質のワックス状材料で相互に結合された透明なマイクロメートルの大きさの結晶として、この爆薬中に含まれている。以前、数名の研究者が、例えば、フーリエ変換ラマン分光学によって得られるＲＤＸおよびＰＥＴＮのラマンスペクトルを報告している。例えば、J．Akhavanの「フーリエ変換ラマン分光学による高性能爆薬試料の分析(Analysis of High-Explosive Samples by Fourier Transform Raman Spect roscopy)」，Spectrochimica Acta，47A巻，第9/10 1991，1247〜1250ページを参照のこと。しかしながら、このような研究は、研究所の条件下で行われたものであり、相対的に短時間のうちに、Semtexの如きプラスチック爆薬の存在を検出することが可能な装置を製造するための実用的な試みを扱っておらず、現場で必要となるように、他の物質によって汚染される可能性がある。発明の概要本発明は、我々が行ったさらなる研究の結果から随伴し、ＥＰ５４３５７８に記載されたラマン分析装置を使用してSemtexの試料を分析する。SemtexのＲＤＸおよびＰＥＴＮの成分は、Semtexの商業上の試料中に異なる割合で存在することに注意すべきである。さらに、ＲＤＸおよびＰＥＴＮのラマンスペクトル中のいくつかのピークは、分極に依存する。個々の単結晶からなるSemtexの顕微鏡的分子の大部分は、指紋の如き現場の試料中に見い出すことができるので、我々は、偏光したラマン帯域の強度が、レーザ照明光の偏光面と結晶配向(crystalline o rientation)との間の角度の相違に依存することを見い出した。しかしながら、我々の研究は周波数が同じままであることを明らかにしている。特に、我々の研究から、分極にかかわりなく、ＲＤＸが８８５cm^-1に強いピークを有し、ＰＥＴＮが８７４cm^-1に強いピークを有することを我々は見い出した。本発明による現場試料中の爆発物を検出するための方法は、試料を照明し、これによってラマン散乱光のスペクトルを生じさせ、このようにしてもたらされたラマンスペクトルに８８５cm^-1および８７４cm^-1の両方をカバーする狭帯域フィルタを使用し、このようにしてフィルタをかけられた光を検出するものである。上記の検討から、Semtexを含む試料が分析されたならば、その時、この方法はSe mtexの中に存在するこれらの材料の割合にかかわりなく、８８５cm^-1のＲＤＸの帯域と８７４cm^-1のＰＥＴＮの帯域との両方あるいは何れかを検出できることが明らかであろう。本発明はまた、この方法を実施するための装置のいくつかの異なる構成を提供する。図面の簡単な説明次に、本発明の好ましい形態が添付図面を参照して説明されよう。ここで、図１ａ）および図１ｂ）は、シリコンウェハ上のＲＤＸおよびＰＥＴＮのラマンスペクトルをそれぞれ示し、図２ａ）〜図２ｆ）は、異なる配向でのＲＤＸ結晶の偏光ラマンスペクトルを示し、図３は、例えば空港で使用するための搭乗券読み取り機（カードリーダ）の概念図であり、図４は、図３のカードリーダで使用するための異なる走査装置の概念図であり、図５は、指紋の如き現場試料を分析するためのさらに別な装置の概念図である。好ましい形態の説明シリコンウェハに形成された一側面が数マイクロメートルであるＲＤＸおよびＰＥＴＮ結晶からの典型的なラマンスペクトルは、ＲＤＸに対してａ）であって、ＰＥＴＮに対してｂ）である図１に示される。６３２．８nmで放射する２５ mWのＨｅＮｅレーザを有するＥＰ５４３５７８の装置を使用して測定が行われた。２０倍で、開口数が０．４５の顕微鏡対物レンズが使用された。試料に到達したパワー量はおよそ５mWであり、これは２×１０⁹Ｗ／ｍ²のエネルギー密度に相当する。上記２つのスペクトルの取得時間は５秒であった。ＲＤＸおよびＰＥＴＮは共に、大きなラマン散乱断面積を有することが明らかであり、ラマンスペクトルの取得を容易にする。我々はまた、同じ試料を用いて５１４．５nmのラインＡr イオンレーザを検査し、実質的に同じ結果を得た。そのスペクトルは、より大きなレーザ出力と長い記録時間とを持ったＦＴラマン法を使用して低スペクトル分解能でこれらを取得したのと見かけ上、同一である。われわれは、ラマンスペクトルあるいはラマン帯域画像を単に得ることによって、Semtexの如きプラスチック爆薬が同定できることを証明した。表１は、図１で示したスペクトル中に現れるすべてのラマン帯域のリストである。それぞれのピーク強度は、文字指標によって示され、Ｓは強力、Ｍは中位、Ｗは弱いことを意味し、その前に付されるＶはそれが著しいことを意味する。Ｐは、そのピークが偏光していることを示す。一見したところ、粒子の大部分が個々の単結晶であるので、異なるＲＤＸ粒子からのラマンスペクトルは、多少異なることがしばしば見られる。単結晶の試料に対し、偏光ラマン帯域の強度は、レーザの偏光面と結晶配向との間の角度の相違に依存する。しかしながら、周波数は同じままである。ＲＤＸ単結晶から得た偏光ラマンスペクトルが図２に示される。この結晶は、研究所にて成長され、形状が矩形で、大きさがほぼ１×２×５mm³になった。我々はそれに応じてＸ，ＹおよびＺ軸を定め、その結果、結晶の最長寸法がＺに沿い、Ｙ，Ｚ面に２つの平面がある。解析理論は、ラマン散乱光の強度が入射放射線によって試料中に誘起される双極子モーメントの二乗に比例することを示している。この双極子モーメントｕは、ｕ＝ａＥ (1) または、ｕ_x＝ａ_xxＥ_x＋ａ_xyＥ_y＋ａ_xzＥ_z ｕ_y＝ａ_yxＥ_x＋ａ_yyＥ_y＋ａ_yzＥ_z (2) ｕ_z＝ａ_zxＥ_y＋ａ_zyＥ_y＋ａ_zzＥ_z のように記述される。ここで、Ｅは入射レーザビームの電場であり、ａは分極率テンソルである。ＲＤＸ結晶を顕微鏡試料台で向きを合わせ、分光計の前に偏光アナライザを配置することによって、９つのラマンスペクトルが得られた。これらスペクトルのそれぞれは、例えば、ＸＸ，ＹＹ，ＺＺ，ＸＹ，ＹＸ，ＸＺ，ＺＸ，ＹＺあるいはＺＹなどの９つの要素の分極率テンソルの１つからの寄与を反映する。ａ_xy＝ａ_yx ，ａ_xz＝ａ_zxおよびａ_yz＝ａ_zyであるという事実のため、単に６つの独立したスペクトルがここに示される。さらに、ＲＤＸ粒子が単結晶であることを証明するために、このタイプの研究は、振動モードの対称性に関して詳細な情報を提供する。図１および図２と表１とから見られることができるように、ＲＤＸは８８５cm^-1 に強い帯域を持ち、ＰＥＴＮは、８７４cm^-1に強い帯域を持つ。これらの帯域は、強く、偏光および結晶配向に依存せずに残る。これらの研究の結果として、８８５cm^-1および８７４cm^-1のこれら２つの帯域をカバーするため、通過帯域が８８０cm^-1を中心として２０cm^-1の帯域幅である（を示す）狭帯域フィルタを使用することにより、Semtex-Hの如きSemtex材料の成分が検出できることを我々は認識した。図３は、一般的な空港搭乗券読み取り機（カードリーダ）がこのような検出器を組み入れるためにどのように変更可能かを示す。乗客が空港でチェックする時、彼あるいは彼女は一般的な方法で搭乗券１０を与えられる。彼あるいは彼女が Semtex爆薬を前もって取り扱っていたならば、その時、ほんのわずかな粒子が彼あるいは彼女の手に残っており、これが通常の取り扱いの間に搭乗券１０に転写されよう。その後、飛行機に搭乗する前の空港ゲートの如き適当なチェックポイントで、乗客は図３に示されたカードリーダに搭乗カード１０を送り込むことが必要である。図３に概略的に示されるように、搭乗券読み取り機は、一般的なカード読み取り装置１４が内部に設けられたハウジング１２を具える。このカードリーダは、入口１８からカード読み取り装置１４へ向けて搬送経路１６に沿って矢印２０の方向に搭乗券を搬送するための一般的な搬送機構を有する。カード読み取り装置１４は、乗客が姿を現していないかどうかを決定するため、各乗客を確認するような働きをする。これは、座席番号などの如き細目を含む搭乗券のわずかな部分を乗客に戻すことができるが、好ましくは搭乗券の大部分を保持する。これは、 Semtexが検出された場合、追認を与えることが可能なさらなる分析のため、そして必要ならば証拠として使用するために搭乗券が保持されることを意味する。搭乗券１０が搬送経路１６に沿って搬送されつつ、これはレーザ２２からの光によって走査される。ヘリウム−ネオンの如きガスレーザや、あるいは適当に安定し、フィルタをかけられた半導体レーザダイオードを含む多くのタイプのレーザが適当である。ダイクロイックフィルタ２４は、レーザ波長の光を９０度通して反射し、搭乗券が経路１６に沿って通過している時、レンズあるいはレンズシステム２６によって搭乗券１０の上に焦点を合わせる。搭乗券１０の全領域か、あるいはその大部分を走査することが好ましいので、レンズシステムは、矢印２０の方向に搭乗券が移動している時、この搭乗券の幅を横切るような焦線を与えるシリンドリカルレンズを有することができる。当該レンズシステム２６は照明線からの散乱光を集光する。これは、ダイクロイックフィルタ２４に戻り、このダイクロイックフィルタは励起したレーザ２２と同じ波長を持つ反射したレイリー散乱光を除くが、ラマン散乱光を透過させる。ラマン散乱光は、狭帯域フィルタ２８を介し、これを通ってレンズ３０により検出器３２上に焦点を合わされる。検出器はアバランシュフォトダイオードであってもよい。フィルタ２８は、およそ８８０cm^-1を中心とする約２０cm^-1の狭帯域を有する。このため、ＲＤＸあるいはＰＥＴＮの粒子が上述したように搭乗券１０にもたらされているならば、フィルタは８７４cm^-1および８８５cm^-1の強いラマン帯域を通すので、検出器３２が反応しよう。しかしながら、この検出器３２は他のあらゆる波数の散乱光に対して反応しない。図３において、フィルタ２８は、光路に対して正常に示されるが、これを８８０cm^-1に対して調整する必要があるならば、この正常状態に対してこれを斜めにすることができる。検出器３２からの出力は制御装置４３に与えられる。この制御装置は、この装置の種々の部分を制御するためのコンピュータを有することができ、そして、所与の閾値を越える信号が検出器３２から受信されたならば、適当な指示を与える。好ましくは制御装置３４は、バックグラウンドの除去、すなわちバックグラウンドを越える８８０cm^-1のフィルタ２８によって検出したピークの高さを決定できるべきである。搭乗券それ自体の材料からか、あるいはこれが取り扱い中に捕捉する垢や脂から、広帯域の発光あるいは蛍光を与える材料を搭乗券が保持する可能性があるならば、これは重要となり得る。バックグラウンドの除去を達成するため、散乱光の一部がフィルタ２８の前に配置したビームスプリッタ３６により、さらなる狭帯域フィルタ３８，レンズ４０および検出器４２に向けて反射されてもよい。これらは、フィルタ３８が８８０cm^-1の片側、例えばSemtexがラマン散乱がわずかであるか、あるいはラマン散乱を持たない８１０cm^-1に対して狭い帯域に調整されることを除き、構成要素２８，３０，３２と同じである。検出器４２の出力は制御装置３４に与えられ、これはコンピュータ中の適当なソフトウェアか、あるいは比較器の如く委ねられた電気回路により、検出器３２からの信号から減じられる。従って、バックグラウンドを除去した信号が所定の閾値を越えて立ち上がるならば、この制御装置３４は適当な指示を与える。図３において、ビームスプリッタ３６は、単純な５０対５０のビームスプリッタであってよい。しかしながら、検出のために利用できる散乱光の損失を防ぐため、フィルタ２８，３８のそれぞれの帯域の間を鋭角的に遮断するエッジフィルタであることが好ましい。これは、８８０cm^-1の帯域の光のすべてがフィルタ２８を通過するのに対し、隣接する帯域の光のすべてがフィルタ３８に反射されることを確実にする。それにまた、エッジフィルタの代わりに、フィルタ３６それ自体を（別のフィルタ２８を必要とせずに）直接検出器３２に向けて８８０cm^-1 を中心として２０cm^-1の幅の帯域のみ通過させ、他のすべての光をバックグラウンドフィルタ３８へ反射するように設計されてもよい。あるいは、フィルタ３６が（フィルタ３８を必要とせずに）検出器３２に直接反射されるバックグラウンドの除去に必要な狭帯域である点を除き、フィルタ２８を通る散乱光のすべてを透過するノッチフィルタであってもよい。我々の試験は、例えばおよそ１ピコグラムの重さがある約１μm³のSemtexの極めて小さな粒子を上述したようなラマン装置が、数秒でうまく検出できることを示している。我々の試験は、実際の生活状態をまねて我々がSemtexおよび他の脂質の両方で交互に汚された指先で「汚れた」試料を作成した。しかしながら、必要感度および許容可能と思われる誤警報率によると、一般的な搭乗券読み取り機で使用される速度と比較すると、搬送経路１６に沿って通過する搭乗券１０の速度を減少することが望ましいと思われる。別の可能性は、表面を適当に粗くした銀、金あるいは銅の如き物質の薄膜でカード材料を被覆することである。このような適当な表面のため、この粗くした表面に吸着するＲＤＸあるいはＰＥＴＮ材料の分子は、ラマン散乱を非常に大きな割合で増大する表面増加ラマン散乱(sur face-enhanced Raman scattering：ＳＥＲＳ)を示すことができる。搭乗券が非蛍光カード材料で製造されることを確実にすることもまた、望ましいと思われる。この非蛍光カードの使用に対する代わりとしては、スペクトルの遠赤あるいは赤外領域の光をもたらすレーザ２２を使用することである。このような波長での励起は、蛍光の問題を相当に減少するか、あるいは除去する。もちろん、図３に示されたものと別な光学的配置が使用可能である。例えば、適当な光学的配置は、搭乗券の両面から同時に照明およびラマン散乱光を集光することができる。図４は、図３の搭乗券読み取り機のための変形した走査構造を示す。ここで、搭乗券１０は図３中の矢印２０の方向から見た横断面で示される。搭乗券を横切る焦線を作り出すためにレンズシステム２６に必要なシリンドリカルレンズは、最大量のラマン散乱光を集光するために最も効率のよい方法ではないと思われる。従って、図４は搭乗券１０上に焦点をもたらし、ラマン散乱光に対してより大きな集光効率を持った修正レンズシステム２６’を示す。光は、それぞれの面が鏡面であるポリゴンブロック４６による反射後に搭乗券１０の上に焦点を合わせられる。ブロック４６は、（図示されない）モータによって矢印４で示されるように連続的に回転させられる。これは、搬送経路１６に沿った搭乗券の移動によって与えた長手方向の走査よりも速い速度でカード１０を横切るように走査することをレーザスポットにもたらす。搭乗券からの散乱光は、ブロック４６の鏡面およびレンズシステム２６′を介して図３に示されたのと同様な光学的検出システムに戻る。図３および図４に描いたシステムは、搭乗券１０のいくつかの場所でSemtexの存在を検出するに過ぎない。ラマン分析法の特有な長所の１つは、これが非破壊であることである。このため、Semtexが検出されると、搭乗券をさらなる分析および証拠として使用するためにそのままにしておくことができる。このようなシステムは、チケット，身分証明カード，パスポートなどの如き他の表面のSemtex を検出するために修正可能であり、空港搭乗券読み取り機とは異なる他の場所、例えば公共の建物，官庁その他同種のものの入口で使用可能であることは明らかである。ラマン分析の非破壊性は、チケット，カードなどを分析後に持ち主に戻して渡すことができるので、このような場所に対してそれ自体役立つ。さらに、図３中の検出器および関連部品３２〜４２は、米国特許第５３７７００４号(Owen)および第５１１２１２７号(Carrabba)に記述された如き手持ちの光ファイバプローブヘッドと接続して使用されてもよい。レーザ２２からの光はプローブヘッドに向けて光ファイバで送られ、ラマン散乱光は検出器および関連部品３２〜４２に向けて他の光ファイバを介して帰還される。従って、このような手持ちの光ファイバプローブヘッドは、被疑者の手、あるいは飛行機に積載されかけている手荷物の直接感知を含む広い種類の物品上のSemtexの存在を感知するために使用可能である。それにまた、適当な小型化のために、検出器部品３２〜４２と種々のフィルタおよびレンズとは、適当な対物レンズおよび半導体レーザダイオードと一緒に手持ちのプローブユニット内に組み込まれてもよい。検出されるべき物品に対するプローブヘッドの位置に関して補助するため、このプローブは適当な離隔、あるいは別な位置決め用の付属品と共に設けられてもよい。いくつかの場所において、図３および図４に示される装置によって可能とされるよりも、より詳細に試料を分析することが望ましいと思われる。これは、ＥＰ５４３５７８に示されたのと同様な図５に示される如き装置を用いて実施可能であり、その言及がより詳細になされるべきである。顕微鏡ステージ５４に配置される試料５２は、レンズシステム５６，鏡５８，ダイクロイックフィルタ６０，鏡６２および顕微鏡対物レンズ６４を介し、レーザ５０からの光によって照明される。試料の領域の画像を形成することが望ましいのであれば、その時、要求した領域を照明する試料５２の上のレーザビームの焦点をぼかすようにレンズ５６が調整される。ラマン散乱光は、顕微鏡対物レンズ６４によって集光され、（前のようにレーザと同じ波長を有する反射したレイリー散乱光を遮断する）ダイクロイックフィルタ６０を通って戻される。従って、ラマン散乱光は鏡６６，６８を介してフィルタ７０を通過する。SemtexのＲＤＸおよびＰＥＴＮ成分を検出するため、フィルタ７０は、前のように８８０cm^-1を中心として２０cm^-1の帯域幅を持つ狭帯域フィルタである。従って、８８０cm^-1を中心とする帯域の光において、試料の照明領域の２次元画像は、レンズ７４により電荷結合素子（ＣＣＤ）７２の如き適当な２次元検出器に焦点を合わせられる。この画像は、要求したような本装置の他の部分も制御するコンピュータ７６により取得されて表示される。例えば、上述したのと同じ理由のため、隣接する透過帯域に対してこれを再調整するようにフィルタ７０をわずかに傾斜させることにより、コンピュータ７６はバックグラウンドの除去を行うことができる。従って、コンピュータ７０はバックグラウンド画像を別に取得し、８８０cm^-1の帯域の画像の対応するデータから、バックグラウンド画像の各画素のデータを減じる。図５はまた、ＲＤＸあるいはＰＥＴＮの存在を画像のどこか特定部分で検出したか否かを確認するために有用であるＥＰ５４３５７８において、より詳細に説明された異なる操作モードを本装置が有することができることを示す。顕微鏡ステージ５４を必要に応じて移動し、画像中における興味のあるそれぞれの場所に照明をもたらすように、レンズ５６は再び焦点を合わせられよう。ラマン散乱光が回折格子７８に向けてプリズム７９を介して反射されるように、鏡６６が直ちに光路から外される。これは、図１および図２に示されたスペクトルと比較することにより、これがＲＤＸおよび／またはＰＥＴＮであるという明確な確認を可能とするＣＣＤ７２の表面を横切る興味のある場所のラマン散乱光のスペクトルを分散させる。もちろん、図５に示される装置は種々の異なる適用のために修正可能である。図５に示されるようなシステム全体は、回折格子７８によってもたらされるスペクトルを確認できる熟練者が与えられる法廷用研究所で使用するためにより適当であろう。代わりに、警察署で使用できるシステムをもたらすため、回折格子７８，プリズム７９および鏡６６，６８を省略してもよく、フィルタ７０はダイクロイックフィルタ６０とレンズ７４との間の一直線に貫く位置に配置される。従って、指紋中のSemtexの粒子の存在を示すと思われる８８０cm^-1を中心として２０cm^-1の帯域で、指紋の画像を未熟な作業者でも容易に作り出すことができる。フィルタ７０のチューニングを調整することによって、バックグラウンドの除去を与えるよりはむしろ、バックグラウンドを検出するための適当な透過帯域を持った別のフィルタに対してフィルタ７０を交換することにより、同じ効果を達成できる。さらに有用な設備は、顕微鏡へ導入した白色光を取り入れるＣＣＤに指紋あるいは他の試料の画像を形成できるように、フィルタ７０を取り外せることである。発見される爆薬の痕跡を指紋と実際に関係付けて確認することが誰にでもできるので、指紋の白色画像と８８０cm^-1帯域で取り込まれたものとの比較能力は特別な長所がある。これは、あらかじめ爆薬で汚された層の上に指紋ができるという可能性を除去し、この技術によってもたらされる法廷用証拠の価値を高める。図２から見られることができるように、常にＲＤＸの８８５cm^-1の帯域が示されるけれども、これは何らかの大きさの分極によるためである。ＰＥＴＮに対する８７４cm^-1のピークは、分極によらない。望むのであれば、これらの事実はＲＤＸとＰＥＴＮとの間の識別に使用できる。偏光フィルタは、ダイクロイックフィルタ２４，６０の後方のラマン散乱放射の光路に配置され、８８０cm^-1の帯域の検出強度が変化するか否かを確認するために調整される。（回折格子７８を有するか、あるいは有しない）図５の装置のさらなる変更は、図１および図２に示された他のピークの１つ、例えばＲＤＸの５３３cm^-1のピークのために調整した別なフィルタに対して交換可能なフィルタ７０を与えることである。代わりに、１つのフィルタ７０が２つのピークに対して調整可能であってもよい。画像は５３３cm^-1および８８５cm^-1のピークのそれぞれのラマン散乱光で取り込まれ、バックグラウンドがそれぞれから除去される（言ってみれば５００cm^-1および８１０cm^-1でそれぞれ取り込まれた画像を使用する）。結果として生ずる２つの画像は、５３３cm^-1および８８５cm^-1のピークの両方をもらたしているこれらの領域を単に示す最終画像をもたらすように、ＡＮＤ論理を使用するコンピュータ７６によって組み合わされる。これは、指紋中のＲＤＸのより明確な確証に帰着する。例えば、図３のシステムにフィルタおよびビームスプリッタをさらに与えることによる非画像システムに同一の技術を使用することができる。同様な方法で、２つあるいはそれ以上の特徴的なラマンピークからSemtex ではない別な物質を明確に同定可能である。図３，図４および図５中のダイクロイックフィルタ２４，６０は、多層膜誘電体フィルタであってもよい。代わりに、ＥＰ５４３５７８に記述されたようなホログラフィーノッチあるいはエッジフィルタを使用することができ、それらの偏光の非依存性を改良するため、１０°あるいは１１°の如き低入射角で使用可能である。リューゲート(rugate)フィルタをホログラフィーフィルタの代わりに用いることができる。フィルタ２８，３８，７０はまた、これらのタイプの何れでもよい。「ラマン顕微鏡法による爆薬痕の本来の位置における検出および確認(In-Situ Detection and Identification of Trace Explosives by Raman Microscopy)」，Jounal of Forensic Sciences，JFSCA，40巻，第１号，1995年１月，31〜37ページのC Cheng らによる紙は、これを参照することによって本願に組み入れられる。この紙は、本件特許出願の優先日の後に公になった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号９５０９２６４．９ (32)優先日 1995年５月５日 (33)優先権主張国イギリス（ＧＢ） (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＪＰ，ＲＵ，ＵＳ (72)発明者バチェルダー，デイヴィッド，ネヴィル英国エルエス16 ５ピービーヨークシャリーヅフォックスヒルアヴェニュ２エイ (72)発明者レイシイ，リチャード，ジョン英国エイエル４９エイチキューハートフォードシャセントアルバンスポリスサイエンティフィックデヴェロップメントブランチ（番地なし)

Claims

【特許請求の範囲】１．試料中の爆発物を検出するための装置であって、ラマン散乱光の産出をもらたすように試料を照明するための光源と、試料から受けたラマン散乱光を検出するための検出器と、試料と検出器との間の狭帯域フィルタとを具え、このフィルタは、８７４cm^-1および８８５cm^-1を含む狭帯域の光のみを検出器に通すことを特徴とする装置。２．試料は、カードあるいは他の書類の形式において、光源，検出器およびフィルタによって走査される領域があることを特徴とする請求項１に記載の装置。３．カードあるいは他の書類は、光源，検出器およびフィルタを通過して搬送されることを特徴とする請求項２に記載の装置。４．カードあるいは他の書類を横切る光源からの光の焦線をもたらすように配置したレンズを具えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の装置。５．カードあるいは他の書類を横切る光源からの光点を走査する装置を有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の装置。６．検出器は、試料の領域の２次元画像を検出することを特徴とする請求項１に記載の装置。７．前記狭帯域フィルタから分離したラマン散乱光のスペクトルを検出するための手段を有することを特徴とする先行請求項の何れか１つに記載の装置。８．狭帯域フィルタは、およそ８８０cm^-1を中心としておよそ２０cm^-1の帯域幅を有することを特徴とする先行請求項の何れか１つに記載の装置。