毒劑毒物分析與檢測(cè)技術(shù)

第1章緒論1
1.1基本概念1
1.1.1化學(xué)觀察1
1.1.2化學(xué)監(jiān)測(cè)2
1.1.3化學(xué)警報(bào)2
1.1.4化學(xué)估算2
1.1.5偵毒2
1.1.6野戰(zhàn)化驗(yàn)2
1.1.7信息感知2
1.1.8靈敏度、檢測(cè)限、分辨率3
1.1.8.1靈敏度3
1.1.8.2檢測(cè)限4
1.1.8.3分辨率4
1.1.9誤報(bào)和漏報(bào)4
1.2化學(xué)偵察技術(shù)的發(fā)展歷程4
1.3化學(xué)偵察裝備與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)6
1.3.1自動(dòng)化7
1.3.2早期報(bào)警7
1.3.3小型化8
1.3.4集成化8
1.3.5網(wǎng)絡(luò)化8
思考題9
參考文獻(xiàn)9

第2章化學(xué)毒劑與有毒工業(yè)化學(xué)品10
2.1化學(xué)毒劑10
2.1.1神經(jīng)性毒劑11
2.1.2糜爛性毒劑12
2.1.3窒息性毒劑12
2.1.4全身中毒性毒劑12
2.1.5失能性毒劑13
2.1.6刺激性毒劑13
2.1.7生物毒素14
2.1.8毒劑劃代15
2.2有毒工業(yè)化學(xué)品16
2.2.1美軍對(duì)TICs等級(jí)劃分16
2.2.2我國(guó)對(duì)TICs類型劃分17
2.2.3國(guó)際公約中的有毒化學(xué)品及前體17
2.2.4典型事件18
思考題18
參考文獻(xiàn)18

第3章比色法檢測(cè)技術(shù)19
3.1發(fā)展歷程19
3.2基本概念20
3.2.1偵檢靈敏度20
3.2.2偵毒響應(yīng)時(shí)間20
3.2.3偵毒顯色20
3.2.4偵毒比色20
3.2.5偵毒誤判21
3.3偵毒方法21
3.3.1基本偵檢法21
3.3.2應(yīng)用偵檢法21
3.4偵毒原理及典型比色體系22
3.4.1偵毒原理22
3.4.2典型顯色體系22
3.5偵毒器材24
3.5.1偵毒紙24
3.5.2偵毒包24
3.5.3偵毒盒25
3.5.4偵毒器25
3.5.5野戰(zhàn)化驗(yàn)箱26
3.6技術(shù)展望26
思考題26
參考文獻(xiàn)26

第4章熒光法檢測(cè)技術(shù)27
4.1概述27
4.1.1熒光的產(chǎn)生27
4.1.2熒光量子產(chǎn)率28
4.1.3熒光與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系28
4.2熒光分析法的基本原理30
4.2.1熒光強(qiáng)度與溶液中分析物濃度的關(guān)系30
4.2.2熒光定性、定量分析30
4.2.3熒光分析法的靈敏度31
4.3熒光分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)與工作原理32
4.3.1熒光分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)原理32
4.3.2熒光分光光度計(jì)的工作原理33
4.4熒光檢測(cè)技術(shù)33
4.4.1熒光偏振及各向異性檢測(cè)33
4.4.2時(shí)間分辨熒光光譜33
4.4.3同步掃描技術(shù)33
4.4.4三維熒光光譜技術(shù)34
4.4.5熒光免疫測(cè)定技術(shù)34
4.4.6固體表面熒光測(cè)定技術(shù)34
4.4.7熒光動(dòng)力學(xué)分析技術(shù)35
4.4.8低溫?zé)晒鉁y(cè)定技術(shù)35
4.5熒光檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用35
4.5.1有機(jī)磷化合物的熒光檢測(cè)35
4.5.2氰化物的熒光分析36
4.5.3硫化物的熒光分析36
4.5.4毒素的熒光檢測(cè)37
4.5.5病毒及微生物的熒光免疫測(cè)定37
4.6發(fā)展趨勢(shì)38
思考題39
參考文獻(xiàn)39

第5章電化學(xué)分析與檢測(cè)技術(shù)40
5.1概述40
5.2電化學(xué)分析方法簡(jiǎn)介41
5.2.1電導(dǎo)分析法41
5.2.2電位分析法43
5.2.3電解分析法和庫(kù)侖分析法44
5.2.4極譜法和伏安法45
5.3電化學(xué)氣體傳感器48
5.3.1電化學(xué)氣體傳感器的組成和結(jié)構(gòu)48
5.3.2電化學(xué)氣體傳感器的分類和工作原理49
5.3.3電化學(xué)氣體傳感器的應(yīng)用52
5.3.3.1工業(yè)有毒有害氣體的檢測(cè)52
5.3.3.2毒劑的檢測(cè)53
5.4發(fā)展趨勢(shì)55
思考題56
參考文獻(xiàn)56

第6章火焰光度檢測(cè)技術(shù)57
6.1基本原理及技術(shù)特點(diǎn)57
6.1.1基本原理57
6.1.2技術(shù)特點(diǎn)58
6.2通用型FPD結(jié)構(gòu)原理59
6.2.1雙火焰型60
6.2.2脈沖火焰型60
6.3國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀62
6.4發(fā)展趨勢(shì)63
思考題63
參考文獻(xiàn)64

第7章離子遷移譜檢測(cè)技術(shù)65
7.1基本原理66
7.1.1進(jìn)樣系統(tǒng)67
7.1.2電離源69
7.1.3漂移管69
7.1.3.1漂移時(shí)間漂移管69
7.1.3.2非對(duì)稱場(chǎng)漂移管72
7.1.4信號(hào)處理77
7.2離子遷移譜技術(shù)的應(yīng)用80
7.2.1化學(xué)毒劑的檢測(cè)80
7.2.2爆炸物的檢測(cè)81
7.2.3毒品的檢測(cè)81
7.2.4生物分子的檢測(cè)82
7.3技術(shù)展望82
思考題82
參考文獻(xiàn)83

第8章聲表面波檢測(cè)技術(shù)84
8.1概述84
8.2聲表面波化學(xué)傳感器基本原理85
8.2.1化學(xué)傳感器簡(jiǎn)介85
8.2.2聲表面波的產(chǎn)生過(guò)程87
8.2.3理論計(jì)算87
8.2.4聲表面波化學(xué)傳感器及其技術(shù)特點(diǎn)89
8.3研究和應(yīng)用90
8.3.1在化學(xué)毒劑檢測(cè)中的應(yīng)用90
8.3.1.1檢測(cè)化學(xué)毒劑敏感功能材料90
8.3.1.2敏感膜材料的應(yīng)用92
8.3.2典型裝備和器材97
8.4發(fā)展趨勢(shì)100
思考題101
參考文獻(xiàn)101

第9章質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)103
9.1概述103
9.2基本原理104
9.2.1組成105
9.2.2主要技術(shù)指標(biāo)105
9.3技術(shù)系統(tǒng)106
9.3.1真空系統(tǒng)106
9.3.2進(jìn)樣系統(tǒng)107
9.3.3離子源108
9.3.3.1電子轟擊電離源109
9.3.3.2化學(xué)電離源110
9.3.3.3快速原子轟擊電離源和離子轟擊電離源110
9.3.3.4大氣壓化學(xué)電離源111
9.3.3.5電噴霧電離源111
9.3.3.6基質(zhì)輔助激光解吸電離源112
9.3.3.7常壓敞開(kāi)式離子源113
9.3.3.8電感耦合等離子體離子源115
9.3.4質(zhì)量分析器115
9.3.4.1磁質(zhì)量分析器116
9.3.4.2四極桿質(zhì)量分析器116
9.3.4.3離子阱質(zhì)量分析器117
9.3.4.4飛行時(shí)間質(zhì)量分析器118
9.3.5檢測(cè)器118
9.3.6計(jì)算機(jī)系統(tǒng)119
9.3.7質(zhì)譜圖解析120
9.3.7.1質(zhì)譜中常見(jiàn)的幾種離子121
9.3.7.2分子離子的確認(rèn)122
9.3.7.3質(zhì)譜圖解析的一般程序125
9.3.8譜庫(kù)檢索127
9.4聯(lián)用技術(shù)128
9.4.1氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）128
9.4.1.1GC-MS系統(tǒng)的組成128
9.4.1.2GC-MS工作過(guò)程128
9.4.1.3GC-MS分析方法129
9.4.2質(zhì)譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（MS-MS）130
9.4.3液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（LC-MS）130
9.5應(yīng)用131
9.5.1質(zhì)譜儀在化學(xué)偵察中的應(yīng)用132
9.5.2幾種移動(dòng)式現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)質(zhì)譜儀的介紹132
9.5.2.1MM-1軍用車載質(zhì)譜儀132
9.5.2.2MM-2車載質(zhì)譜儀133
9.5.2.3BLOCK Ⅱ（CBMS Ⅱ）車載化生質(zhì)譜儀134
9.5.2.4HAPSITE野外氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀136
9.6發(fā)展趨勢(shì)137
思考題139
參考文獻(xiàn)139

第10章紅外光譜檢測(cè)技術(shù)141
10.1概述141
10.2基本概念及原理142
10.2.1紅外輻射142
10.2.2紅外輻射的傳播142
10.2.3紅外輻射的發(fā)射與吸收143
10.2.4Beer定律145
10.3紅外探測(cè)器145
10.3.1原理與分類145
10.3.2熱探測(cè)器146
10.3.3紅外光子探測(cè)器147
10.3.4紅外探測(cè)器組件150
10.4紅外吸收光譜檢測(cè)技術(shù)153
10.4.1色散型（濾波型）紅外光譜技術(shù)153
10.4.2傅里葉紅外光譜技術(shù)156
10.5紅外光譜檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用158
10.5.1遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)158
10.5.2便攜式紅外光譜檢測(cè)160
10.6發(fā)展趨勢(shì)161
10.6.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)微型化、集成化161
10.6.2使用方式遙測(cè)化、分析結(jié)果定量化162
思考題162
參考文獻(xiàn)162

第11章激光探測(cè)技術(shù)164
11.1概述164
11.2基本原理165
11.2.1激光與大氣分子的相互作用165
11.2.2激光偵毒雷達(dá)的主要類型166
11.2.3差分吸收激光雷達(dá)（DIAL）的基本原理167
11.2.4拉曼激光雷達(dá)的基本原理168
11.3激光大氣傳輸及光雷達(dá)方程169
11.3.1大氣傳輸?shù)幕纠碚?69
11.3.1.1Beer-Lambert定律169
11.3.1.2大氣窗口170
11.3.1.3大氣湍流效應(yīng)170
11.3.2DIAL系統(tǒng)的LIDAR方程170
11.4激光偵毒雷達(dá)的基本構(gòu)成173
11.4.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)173
11.4.2發(fā)射系統(tǒng)174
11.4.3接收系統(tǒng)175
11.4.4控制與信號(hào)處理單元176
11.5研究現(xiàn)狀及典型裝備介紹177
11.6發(fā)展趨勢(shì)179
11.6.1系統(tǒng)整體180
11.6.2光源180
11.6.3信號(hào)處理181
思考題181
參考文獻(xiàn)181

第12章拉曼光譜檢測(cè)技術(shù)182
12.1概述182
12.2拉曼光譜分析的原理及相關(guān)概念183
12.2.1拉曼光譜的原理183
12.2.2與拉曼光譜有關(guān)的概念184
12.2.3拉曼光譜與紅外、熒光光譜的區(qū)別184
12.3拉曼光譜儀結(jié)構(gòu)185
12.3.1激光光源185
12.3.2采集系統(tǒng)與光譜器件186
12.4拉曼光譜檢測(cè)技術(shù)187
12.4.1共振拉曼光譜技術(shù)188
12.4.2表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)188
12.4.2.1表面增強(qiáng)拉曼光譜的原理188
12.4.2.2SERS研究的要點(diǎn)189
12.4.2.3高活性SERS基底的制備189
12.4.3空間偏移拉曼光譜技術(shù)190
12.5拉曼光譜在檢測(cè)毒劑毒素中的應(yīng)用191
12.5.1拉曼光譜檢測(cè)化學(xué)毒劑的研究191
12.5.2檢測(cè)有毒工業(yè)化學(xué)品等危險(xiǎn)化學(xué)品194
12.5.3檢測(cè)生物毒素197
12.5.3.1蓖麻凝集素RCA側(cè)鏈及主鏈的拉曼光譜197
12.5.3.2多肽類毒素和生物調(diào)節(jié)劑的拉曼光譜研究199
12.5.3.3生物堿的拉曼光譜研究202
12.5.4拉曼光譜數(shù)據(jù)庫(kù)204
12.5.5代表性的拉曼光譜檢測(cè)裝備204
12.6發(fā)展趨勢(shì)205
12.6.1拉曼光譜高靈敏檢測(cè)方法的發(fā)展205
12.6.2拉曼光譜成像技術(shù)205
12.6.3拉曼光譜與其他技術(shù)聯(lián)用206
思考題206
參考文獻(xiàn)206

第13章太赫茲光譜檢測(cè)技術(shù)208
13.1基本概念及原理208
13.1.1太赫茲波208
13.1.2太赫茲波傳播209
13.1.3太赫茲輻射與吸收210
13.2太赫茲輻射源211
13.2.1太赫茲輻射源的發(fā)展211
13.2.2太赫茲輻射源分類與原理212
13.3太赫茲光譜檢測(cè)技術(shù)214
13.3.1太赫茲時(shí)域光譜檢測(cè)技術(shù)214
13.3.2太赫茲頻域光譜檢測(cè)技術(shù)215
13.3.3太赫茲頻域光譜與時(shí)域光譜的對(duì)比216
13.4太赫茲光譜檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用217
13.4.1氣體檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用217
13.4.2農(nóng)藥及抗生素檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用217
13.4.3違禁藥物和爆炸物檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用218
13.5發(fā)展趨勢(shì)218
思考題218
參考文獻(xiàn)219

第14章生物傳感器檢測(cè)技術(shù)220
14.1生物傳感器及其分類220
14.1.1生物傳感器的傳感原理220
14.1.1.1生物敏感膜與分子識(shí)別221
14.1.1.2信號(hào)轉(zhuǎn)換222
14.1.2生物傳感器的分類226
14.2生物敏感材料的固定化技術(shù)227
14.2.1吸附法227
14.2.2包埋法227
14.2.3共價(jià)鍵固定法229
14.2.4LB膜法231
14.2.5半導(dǎo)體工藝固定化法231
14.3典型生物傳感器231
14.3.1酶?jìng)鞲衅?31
14.3.2微生物傳感器234
14.3.2.1電化學(xué)微生物傳感器235
14.3.2.2壓電高頻阻抗型微生物傳感器236
14.3.2.3燃料電池型微生物傳感器236
14.3.2.4其他類型的微生物傳感器237
14.3.3免疫傳感器237
14.3.3.1電化學(xué)免疫傳感器238
14.3.3.2光學(xué)免疫傳感器239
14.3.3.3壓電晶體免疫傳感器241
14.3.3.4表面等離子體共振型免疫傳感器241
14.3.3.5壓阻微懸臂梁免疫傳感器242
14.3.3.6磁敏免疫傳感器242
14.3.4半導(dǎo)體生物傳感器242
14.3.4.1分離型半導(dǎo)體生物傳感器243
14.3.4.2結(jié)合型半導(dǎo)體生物傳感器243
14.3.4.3酶光敏二極管244
14.3.5多功能生物傳感器245
14.3.6基因傳感器與基因芯片245
14.3.6.1基因傳感器245
14.3.6.2基因芯片249
14.3.7納米生物傳感器249
14.4生物傳感器的軍事應(yīng)用252
14.4.1酶法報(bào)警技術(shù)253
14.4.2免疫傳感檢測(cè)技術(shù)253
14.4.3生物遠(yuǎn)程檢測(cè)技術(shù)253
14.5發(fā)展趨勢(shì)254
思考題255
參考文獻(xiàn)256

附錄257
附錄A常用縮略語(yǔ)257
附錄B《禁止化學(xué)武器公約》化學(xué)品附件258