一种无损检测透明胶带的方法与流程

1.本发明涉及一种无损检测透明胶带的方法，属于物证鉴定领域，特别涉及透明胶带层数、相对厚度及带基成分检测技术。


背景技术：

2.透明胶带由于具有携带便利性和使用简易性等特点，在日常生活中应用广泛，经常用来粘贴和固定物品，纸张、塑料等客体上粘附的透明胶带在某些案件中有时也作为物证出现。为了确定透明胶带的来源，经常需要对透明胶带进行检验以确定胶带的成分，或与已知样本进行比对，透明胶带的层数、厚度和成分是检验的关键参数。通过对纸张、塑料等客体上透明胶带的检验，可以为案件侦破提供方向和线索，为证实犯罪事实提供关键证据。透明胶带通常在带基上涂覆粘合剂制成，包括带基和粘合剂两个基本组成部分，带基是承载粘合剂并使胶带呈一定形状的基体物质，一般由各种塑料薄膜(聚乙烯pe、聚丙烯pp、聚氯乙烯pvc等)制成。为了不破坏透明胶带粘附的纸张、塑料等客体，通常需要对透明胶带进行无损检验。
3.现有技术通常利用扫描电镜sem对透明胶带的层数和厚度进行检测，先将样品粘在sem样品台的导电胶上，样品横截面垂直于样品台表面，然后通过sem对透明胶带的层数和厚度进行检测。该方法的缺点是样品的横截面需要与sem样品台表面完全垂直，否则会导致厚度测量结果不准确，样品横截面的角度难以控制，需要反复进行调整。而且sem虽然可以得到透明胶带的层数和厚度，但无法获得透明胶带的成分信息。现有技术中的另一种检测方法通过磁性测厚仪对透明胶带的厚度进行检测。但该方法只能获得透明胶带与纸张或塑料等客体的总厚度信息，无法获取透明胶带层数和厚度信息，且磁性测厚仪只能进行厚度测量，无法获取透明胶带的成分信息。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明的目的是提供一种无损检测透明胶带的方法，其通过激光共焦显微拉曼光谱成像技术可同时获取透明胶带层数、相对厚度及带基成分等多项信息，实现透明胶带层数、相对厚度及带基成分的无损检测。该方法检测速度快，无需进行样品制备，不破坏样品，可保持样品的原始状态。
5.为实现上述目的，本发明提出了以下技术方案：一种无损检测透明胶带的方法，包括以下步骤：将粘在纸张、塑料等客体上的透明胶带样品带基面朝上平放在激光共焦显微拉曼光谱仪的样品台上；设置仪器参数，沿竖直方向z轴成像；选择z＝0对应样品点的拉曼光谱图，通过与标准物质拉曼光谱图进行比对或在拉曼光谱库中进行检索，得到透明胶带带基的成分信息；根据透明胶带带基的成分，确定对应的拉曼特征散射峰，并选择涵盖拉曼特征散射峰在内的特定波数范围进行成像，获得拉曼信号强度随z轴的变化曲线；根据拉曼信号强度随z轴的变化曲线中峰的数量确定透明胶带的层数，根据相邻峰的横轴距离确定单层透明胶带的相对厚度。
6.进一步，透明胶带为粘在纸张或塑料上的透明胶带。
7.进一步，若拉曼信号强度随z轴的变化曲线只有一个峰，则计算峰的半峰宽，并将其作为不同透明胶带的比对参数。
8.进一步，仪器参数为：拉曼光谱的激发波长为473nm；光谱扫描范围为200～3000cm-1
；成像模式为沿z轴纵向成像；设置z轴成像区间为-300～300μm，成像步长为1μm。
9.本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
10.1、本发明中方法可同时获取纸张、塑料等客体上粘附透明胶带的层数、相对厚度及带基成分信息。
11.2、本发明中方法测量精度高，可达μm级。
12.3、本发明中方法结果直观、准确，便于不同透明胶带样品间的比对。
13.4、本发明中方法无需制样，检测过程不破坏样品，可保持样品的原始状态。
附图说明
14.图1是本发明一实施例中透明胶带无损检测方法的流程图；
15.图2是本发明一实施例中单层透明胶带拉曼信号强度随z轴的变化曲线图；
16.图3是本发明一实施例中双层透明胶带拉曼信号强度随z轴的变化曲线图；
17.图4是本发明一实施例中三层透明胶带拉曼信号强度随z轴的变化曲线图。
具体实施方式
18.为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，通过具体实施例对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，具体实施方式的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，所用到的术语仅仅是用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
19.为了解决现有技术中透明胶带的检测只能进行厚度测量、无法获取透明胶带的成分信息，本发明提出了一种无损检测透明胶带的方法，通过激光共焦显微拉曼光谱成像技术可同时获取透明胶带层数、相对厚度及带基成分等多项信息，实现透明胶带层数、相对厚度及带基成分的无损检测。该方法检测速度快，无需进行样品制备，不破坏样品，可保持样品的原始状态。
20.激光共焦显微拉曼光谱技术是分析物质组分﹑结构的一种光谱分析手段，共焦技术通过共聚焦针孔的应用可实现物质的高空间分辨率分析。与其他传统技术相比，共焦显微拉曼光谱具有无需制样、不接触样品、不破坏样品等特点，更易于直接获得大量有价值的信息，辅以高倍光学显微镜，具有微观、原位、多相态、稳定性好、空间分辨率高等特点，可实现逐点扫描，获得高分辨率的三维图像，用于各种爆炸物、毒品、有机高分子材料的无损检验。
21.本实施例公开了一种无损检测纸张、塑料等客体上透明胶带的方法，如图1所示，包括以下步骤：
22.将粘在纸张、塑料等客体上的透明胶带样品平放在激光共焦显微拉曼光谱仪的样品台上，透明胶带带基面朝上放置；
23.在显微镜反射模式下，将显微镜光斑移至透明胶带带基表面，调整显微镜焦距至
图像清晰；
24.设置仪器条件如下：激发波长：473nm；光谱扫描范围：200～3000cm-1
；成像模式：沿z轴纵向成像；设置z轴成像区间为-300～300μm(可根据透明胶带厚度适当调整z轴成像区间)，成像步长：1μm；采集时间：1s，采集次数：1次；
25.设置好仪器条件后，开始进行拉曼光谱成像检测；
26.选择z＝0对应样品点的拉曼光谱图，通过与标准物质拉曼光谱图进行比对或在拉曼光谱库中进行检索，得到透明胶带带基的成分信息；
27.根据透明胶带带基成分的不同，确定相应的拉曼特征散射峰，并选择涵盖拉曼特征散射峰在内的特定波数范围进行成像，获得拉曼信号强度随z轴的变化曲线，该变化曲线如图2所示；
28.拉曼信号强度随z轴变化曲线峰的数量代表透明胶带的层数，相邻峰值对应的横轴距离代表单层透明胶带的相对厚度，如图3、图4所示。若为单层透明胶带，曲线只有1个峰值，则计算得到半峰宽，并将其作为不同透明胶带样品的比对参数。据此，可获取透明胶带的层数、相对厚度及带基成分等信息。
29.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。上述内容仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。