为满足气候监测、微光辐射计量、单光子计量等定量应用需求，设计了基于相关光子自校准的紧凑型三通道微光辐亮度计，其光谱范围为460~1 550 nm，辐亮度测量范围为1×10^-9~1×10^-6 W/（cm²·sr·nm）。设计时考虑整机的集成化、小型化和模块化，将8个光谱波段集成为三通道结构。其中可见光近红外波段采用自由空间耦合，短波红外波段采用多模光纤耦合方式。通过设计优化分析，微光辐亮度计的第一、二通道的聚焦光斑满足Si单光子探测器光敏面300 μm像元要求，第三通道的聚焦光斑满足多模光纤62.5 μm芯径和0.22数值孔径要求，三个通道的聚焦光斑均可被单光子探测器光敏面接收，满足设计目标，可为后续的工程化应用提供参考。

采用共沉淀水热法制备了CoFe₂O₄@Zeolite (CFZ), 并将其用于活化过一硫酸盐(PMS)降解合成染料。综合表征表明, 组成多孔壳层的CoFe₂O₄纳米颗粒均匀地覆盖在Na-A沸石上。CFZ的比表面积为107.06 m²/g, 是原始沸石比表面积的3倍。CFZ的饱和磁化强度为29.0 A·m²·kg^-1, 可以进行有效磁分离。催化降解实验表明, CFZ/PMS体系对甲基橙(MO)的去除率远远高于单独使用CFZ或PMS。在最佳条件([MO]=50 mg/L、[PMS]=1.0 mmol/L、0.2 g/L CFZ、pH 8和T=25 ℃)下, MO去除率可达到97.1%。实验研究了pH、PMS用量、CFZ用量、MO浓度以及共存阴离子等因素对CFZ催化性能的影响。活性氧粒子淬灭实验表明, ¹O₂和O₂^•-在降解过程中起主导作用。CFZ具有良好的回收性能, 5次循环后MO去除效率仅下降2.4%。本文还详细讨论了CFZ/PMS体系的催化降解机理。

针对特殊准直光源的稳定性控制需求，提出一种基于振镜的激光功率稳定控制方法。将石英片与振镜连接固定，采用入射光角度与透过率的关系作为信号调节原理，当振镜带动石英片旋转时，对石英片透射的光信号大小进行调节。基于菲涅尔定律，开展平板玻璃旋转角度与透过率参数分析，论证旋转角度范围等参数，为实现光源的功率稳定提供输出参数支持。利用监视反馈探测器进行实时数据监测和反馈。通过PID算法，对监视探测器信号与参考调节功率对应电压的误差进行调制，实现对振镜输出角度的准确调节。采用该功率稳定器对He-Ne 632.8 nm激光器进行了稳功率实验，并采用Trap探测器进行功率输出的实验验证。试验结果表明：经过功率稳定控制后的激光器稳定性：其标准离差率C_V为0.016%（1 800 s），其峰峰起伏S_V为±0.042%（1 800 s）。峰峰起伏S_V降至激光器自由运行时约为1/8.79，标准离差率C_V改善1/13.76，稳定性得到了较好的改进。

低温选择性催化还原(SCR)脱硝是工业烟气末端治理的重要技术, 强化催化剂硫抗性是低温SCR领域内亟待解决的问题。本研究以羟基磷灰石(HAP)为载体、Mn为活性组分通过共沉淀法成功合成了Mn-HAP低温(100~200℃)脱硝催化剂, 探究了其脱硝性能及金属硫酸盐和硫酸铵的中毒特性。结果表明: 以HAP作为活性组分Mn的载体能一定程度上提高催化剂的抗硫性。当反应温度为140 ℃时, SCR催化剂脱硝效率达到100%, 金属硫酸盐相较硫酸铵对催化剂低温脱硝活性的影响更显著, 120 ℃时脱硝效率分别降低37.40%和8.83%。不同手段分析表明, 不同表面硫物种均会不同程度地降低催化剂比表面积并改变活性Mn氧化态。金属硫酸盐显著降低Mn⁴⁺/Mn比例是造成催化剂失活的主要原因。

为了设计和制造高角度均匀性的积分球辐射源，需要提供优化的设计参数。基于空腔的辐射传输理论，建立了基于级联积分球结构的发光单元光出射度分布的仿真模型，并获得了朗伯型发光单元安装位置和级联积分球辐射源角度均匀性之间的关系。仿真结果表明：理想情况下，采用2个朗伯型级联子球作为发光单元，对称安装在与级联积分球辐射源出光口法线方向成10°夹角位置时，通过球心与出光口法线方向成±20°夹角观测区域内的角度均匀性可以达到0.03%的水平。最后，通过实验测量级联子球在30°夹角位置时级联积分球辐射源的角度均匀性，发现实验结果与仿真结果接近一致。因此，通过优化发光单元的类型和安装位置，可以有效提升积分球辐射源的角度均匀性。