利用QCL光谱进行天然和合成土壤基质中DNT的定量测定和hes的检测具有多种优势，可以在15 cm的距离上实现hes的远程检测，这为它可以直接用于现场应用提供了证据。得到的LOD值对于预期的应用是足够的。对于含有低反射率成分(如土壤)的基质，使用漫反射的反向反射模式可以在MIR范围内进行适当的检测。由于高功率qcl在商业上可用，对土壤中HEs的远程检测现在更加可行。
QCL技术相比其他检测技术的优势与应用场景
在军事行动和矿山开挖中大量使用烈性炸药造成了土壤污染。由于HEs及其分解产物具有高持久性、致突变性，被列为C类人类致癌物，威胁着人类的健康，因此在过去几年里，对HEs的及时检测研究一直受到相当大的关注。目前用于检测HEs的方法包括气相色谱-质谱(GC-MS)、气相色谱-化学发光(GC-CL)、离子迁移率谱法(IMS)、免疫传感器、电泳、荧光、高压液相色谱(HPLC)、HPLC/质谱法、光辅助电化学检测。然而，在固体干扰材料存在的情况下，这些方法都不能提供原位检测HEs所需的速度或准确性。
土壤被认为是一个具有挑战性的有机化合物基质，会干扰HEs，这使得检测土壤中的HEs成为一项艰巨的任务。虽然遥感已经应用于土壤，但所提出的系统是复杂的。同一课题组开展的其他研究还包括利用拉曼和傅里叶变换红外(FT-IR)光谱对HEs进行表征、相互作用和检测。在所有这些情况下，只有通过显微镜才能在固体基质中找到炸药的结晶样品才能检测到he。在实际土壤中进行高选择性、高灵敏度的he原位检测尚未见报道。本研究采用中红外(MIR)量子级联激光(QCL)源，采用一种小型、便携、易于操作的系统，在15 cm距离处分析土壤中的he。此外，多元分析(MVA)和人工智能(AI)技术被用于量化和检测土壤样品中添加有机化合物复杂基质的分析物。
外腔qcl提供了充足的波长可调性，为研究具有广泛吸收特征的威胁化学品以及包括固体在内的生物化合物和微生物提供了依据。qcl于1994年首次被证实。这些器件具有多种优点，如室温工作、体积小、寿命长、能耗低、长期功率稳定以及输出频率可微调等。此外，它们还提供了一个机会，可以设计具有优异灵敏度的便携式远程测试系统，特别是对MIR范围内具有低反射率或高吸收率的样品，例如土壤。与MIR范围内的现有源相比，QCL源具有更高的输出功率，可以进行遥感和分析。其他研究者证实并报道了使用这种方法在高反射基底上快速检测HEs。这种光谱分析可以实现无接触和非破坏性的方式。太平洋西北guo家实验室(Pacific Northwest National Lab)的一项研究表明，在800 ~ 1400 cm−1的光谱指纹窗口中，可以远程检测到许多重要的he，包括三硝基甲苯(TNT)、环三甲基三胺(cyclotrimethylentriinitramine, RDX)和Tetryl。该光谱窗口对应于沉积在涂漆金属车门上的HE样品的指纹区域。其他研究表明，考虑到安全检查的常规要求，不同的QCL方法可以快速识别和表征HEs。
qcl可以为公共安全提供显著的好处，特别是在机场、铁路、公交车站、体育场馆和马拉松场地等场所。因此利用QCL源实现遥感，对土壤中HEs进行定量和检测。根据固体混合物中一种HE的校准曲线，计算了QCL光谱的检出限，利用偏zui小二乘(PLS)多变量算法获得统计品质图(FM)，其他FMs也可进行计算。
此外，采用人工智能方法实现HE检测。在未来，基于本研究的结果，可以开发两个主要的应用。首先，所提出的方法可用于检测普通、非理想、低反射、真实固体基质上的爆炸物。其次，该方法可用于检测天然固体基质上的he;例如，它们可以用来在shi界各地受战争和冲突影响的地点埋设地雷，既用于军事目的，也用于人道主义排雷。
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