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分子在太赫兹(THz)波段的振动跃迁主要包含分子整体的转动与振动模式、分子间的振动模式,这些振动模式代表着物质本身,具有指纹特性。此外THz光波具有光子能量低、穿透性强等特性,可应用于无损检测领域。本课题运用密度泛函理论(DFT)在Gaussian09软件上对五种毒品单分子在0.5-10THz波段的图谱进行模拟计算,得到五种毒品分子在0.5-10THz波段的振动模式,为解释五种毒品分子在此波段的微观振动机理提供参考依据;采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和太赫兹时域光谱(THz-TDS)两种THz检测系统对五种毒品标准品进行检测,结果发现THz-TDS系统更适用于现场检测;建立了多种毒品THz吸收光谱数据库,并尝试建立一种计算机识别模型对未知图谱进行识别和鉴定,为实现在海关口岸现场快速发现和鉴别毒品探索一种新方法。主要研究结果包括:1.运用量子计算化学中的密度泛函理论(DFT)在Gaussian09软件上对可卡因、盐酸氯胺酮、大麻酚、海洛因以及吗啡五种毒品的单分子模型进行模拟计算。结果表明:五种毒品分子在0.5-10THz波段范围内都存在多个特征吸收峰。通过Gauss View6.0可视化功能获得了五种毒品分子在0.5-10THz波段范围内的振动模式。2.比较了傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和太赫兹时域光谱(THz-TDS)系统对可卡因、盐酸氯胺酮、大麻酚、海洛因以及吗啡五种毒品标准品的THz吸收光谱检测结果。结果表明:两种不同检测技术获得的毒品THz吸收光谱在相同频段内,其THz吸收光谱高度一致,但便携式THz-TDS系统更适合在海关口岸等实际应用场景中使用。与模拟计算结果对比发现实验结果与模拟计算结果大致相符,因此模拟计算结果可作为探究分子振动模式归属的参考。3.采用便携式THz-TDS系统建立了一个包含29种毒品标准品THz吸收光谱的数据库,为THz-TDS系统的实际应用提供了数据依据。通过全连接神经网络建立了一种识别模型,对含有70%以上毒品混合物的识别准确率为100%。本研究为便携式THz-TDS系统应用于海关口岸等实际检测场景,快速高效判断未知物质是否为毒品以及为何种毒品提供了一种有效途径。