高危阿片类毒品海洛因的泛滥, 对国家安定、 社会经济和人民生命财产安全带来了巨大的危害。 高效、 准确的海洛因及其代谢物的检测鉴定方法在打击毒品犯罪, 处理涉毒案件以及公安禁毒工作中具有十分重要的意义。 表面增强拉曼光谱（SERS）兼具检测速度快、 操作简便、 灵敏度高、 指纹识别及无损检测等优点, 能够实现对毒品的高效、 便携检测。 若结合模式识别技术, 可提高数据处理效率、 避免人为错判的发生, 进而实现自动精确分类识别的目的。 针对溶液中微/痕量海洛因及其代谢物, 提出了基于Au/SiO2复合纳米球阵列（Au/SiO2 NSA）的SERS检测与模式识别相结合的方法, 实现对它们的灵敏检测与高效鉴别。 首先, 采用气-液界面自组装和磁控溅射沉积的方法制备了具有良好SERS活性和结构一致性的Au/SiO2 NSA, 以此为SERS基底（芯片）, 结合便携式拉曼光谱仪, 成功实现了对水溶液中海洛因及其主要活性代谢物（6-单乙酰吗啡（6-MAM）和吗啡）的灵敏检测, 检测限低至10-4 mg·mL-1。 然后, 利用模式识别技术中的系统聚类分析（HCA）、 主成分分析（PCA）和支持向量机（SVM）对所获得的谱图数据进行定性/定量分类识别。 结果表明, 在HCA和PCA均能准确分类的基础上, 采用基于径向核函数、 线性核函数、 多项式核函数、 S型核函数中任意一种建立的PCA-SVM模型, 均能够100%地对海洛因、 6-MAM和吗啡进行定性识别； 选取基于径向核函数的SVM模型, 对不同浓度海洛因定量区分的准确率可达90.1%； 而通过基于线性核函数的SVM模型, 对不同浓度6-MAM和吗啡的判别准确率分别为84.8%、 70.2%。 这项工作不仅为基于SERS的灵敏检测与精准鉴别提供了一种具有实用价值的高质量基底（芯片）, 也为对海洛因及其代谢物进行准确的分类及识别给出了可行的方案。

荧光的干扰使得毒品海洛因难以直接进行拉曼光谱检测。本文将表面增强拉曼散射(SERS)技术引入到毒品海洛因的快速检测,首次获得它的表面增强拉曼特征峰。采用此法成功检测了来自海关的20批毒品海洛因样品,对其它粉末的检测中没有出现误报现象。这表明表面增强拉曼光谱可用于对海洛因的准确检测。

毒品来源推断技术可以为禁毒工作提供准确的毒品情报信息, 对于有效打击毒品犯罪活动具有重要意义。毒品中添加成分的分析方法研究是毒品来源推断技术的重要组成部分。本文对海洛因、甲基苯丙胺和氯胺酮三类我国常见毒品及其添加成分进行了拉曼光谱快速分析研究, 将盐酸海洛因、盐酸甲基苯丙胺和盐酸氯胺酮毒品与淀粉、葡萄糖、咖啡因等添加成分按一定质量比例混合制成混合样本, 进行拉曼光谱分析。实验结果表明, 在毒品含量低至10%的混合毒品样本中应用拉曼光谱技术能够检出毒品成分; 同时在添加成分含量低至10%的混合毒品样本中也能准确检出添加成分。拉曼光谱法是检验常见毒品及其添加成分的快速有效的方法。

对海洛因毒品中常见添加成分的快速分析方法进行了研究。 将蔗糖、 果糖、 葡萄糖、 淀粉、 咖啡因和非那西汀中的一种或两种以上与盐酸海洛因对照品以一定比例混合。 运用红外光谱研究各个系列中随着盐酸海洛因质量分数增加, 谱图的特征变化情况, 确定了添加成分的最低检出限。 运用拉曼光谱技术分析了盐酸海洛因及其与添加成分的混合物。 实验结果表明: 傅里叶变换红外光谱法和显微拉曼光谱法都是检验海洛因中添加成分的快速有效方法, 两者各具优缺点, 相互补充, 在实际案例中, 可以结合具体情况, 选择适合的方法。

给出海洛因的实测X射线衍射谱、傅里叶红外吸收谱和激光拉曼散射谱。由衍射谱测出：海洛因属于正交晶系,原胞基矢是a=8.003,b=14.373,c=16.092×10-10 m。又由吸收谱计算得：海洛因的基本声子能量是LO=0.0486,TO1=0.0555,TO2=0.0616,LA=0.0257,TA1=0.0097,TA2=0.0134 eV。海洛因所有的傅里叶红外吸收峰都是由这些基本声子能量按不同组合方式得到,并且每一个激光拉曼背向散射频移峰,也是由这些基本声子能量组合而成。

给出海洛因和鸦片的傅里叶红外吸收实测谱。根据吸收峰的位置,计算出海洛因的基本声子能量:ELO=0.0486 eV,ETO1=0.0555 eV,ETO2=0.0616 eV,ELA=0.0257 eV,ETA1=0.0097 eV,ETA2=0.0134 eV。这些声子按照不同的组合方式,形成海洛因的全部傅里叶红外吸收峰。