热处理是一种环境友好型的木材改性方法, 可提高木材的耐腐性和尺寸稳定性。 研究以落叶松木材为试验材料, 在处理温度200 ℃的条件下, 对其进行了不同时间的真空热处理。 利用动态水蒸气吸附(DVS)对热处理前后木材吸湿性的变化进行了表征, 通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)分析了热处理前后木材化学组分和结构变化, 通过化学变化分析阐明了热处理木材吸湿性变化的作用机制。 结果表明: 真空热处理落叶松木材的平衡含水率降低, 热处理木材的平衡含水率随热处理时间的延长呈逐渐下降的趋势。 结合红外光谱和光电子能谱发现, 热处理后木材纤维素和半纤维素等化学成分发生降解, 木质素发生交联缩合反应, 使得吸湿性基团含量减少, 碳元素与氧元素含量发生变化, 氧碳比降低, 从C原子的结合形式来看, 热处理材的C1含量增加, C2和C3含量降低, 这些化学变化使得热处理材的吸湿性降低。 此外, 真空热处理未破坏木材的结晶结构, 木材的相对结晶度随真空热处理时间的延长而增大, 结晶度的增大减少了纤维素分子链上吸水性基团的数量, 从而降低了木材的吸湿性。

应用近红外光谱法对慈竹微纤丝角和纤维长度进行快速预测研究。 采用X射线衍射法和显微镜法分别测定慈竹微纤丝角和纤维长度， 并用光纤漫反射模式采集近红外光谱， 对原始光谱分别进行消噪和消噪与正交信号校正相结合预处理， 建立偏最小二乘（PLS）数学模型， 对比分析模型预测能力。 结果表明， 慈竹微纤丝角和纤维长度原始光谱经消噪和正交信号校正二者结合预处理后， 所建PLS模型比相应原始光谱模型预测能力显著提高， 其预测模型相关系数（R）分别达到0.893 6和0.988 3， 预测标准差（RMSEP）为0.292 0和0.146 0， 校正预测模型均具有很好的相关性， 表明近红外光谱法可以实现慈竹微纤丝角和纤维长度的预测。

采用近红外光谱法对慈竹密度、 抗弯强度和顺纹抗拉强度进行快速预测。 利用反向区间偏最小二乘法(BiPLS)优选光谱区间, 建立原始光谱和不同预处理(一阶微分、 二阶微分、 卷积平滑和归一化处理)光谱分析模型, 同时应用偏最小二乘法(PLS)在全谱范围350～2 500 nm建立各光谱分析模型, 并对所建模型进行比较分析。 结果表明: 同全谱PLS模型相比, BiPLS能够有效选择光谱区间, 并且提高模型预测精度, 其中, 密度、 抗弯强度和顺纹抗拉强度分别选用归一化处理光谱、 二阶微分光谱和一阶微分光谱, BiPLS将全光谱分别划分为30, 20和30个区间时, 建立的密度、 抗弯强度和顺纹抗拉强度BiPLS模型预测效果最好, 预测模型相关系数(R)分别为0.85, 0.88和0.88, 预测标准差(RMSEP)分别为0.052 4, 0.018 5和0.029 2, 表明近红外光谱法可以实现慈竹物理力学性质的预测。

将近红外光谱技术和化学计量学相结合分析慈竹纤维素结晶度。 通过区间偏最小二乘法(iPLS)、 联合区间偏最小二乘法(siPLS)和反向区间偏最小二乘法(biPLS)优化建模区域， 建立经多元散射校正后光谱的结晶度分析模型， 并与全光谱范围350～2 500 nm建立的偏最小二乘(PLS)模型进行比较。 结果表明， 三种改进偏最小二乘法建立的结晶度模型预测效果均优于PLS模型， 并且当采用联合区间偏最小二乘法将全光谱进行30个子区间划分， 选择三个子区间［8 12 19］组合时， 建立的siPLS模型预测效果最好， 相关系数(r)达到0.88， 预测标准差(RMSEP)为0.0117。 因此， 采用联合区间偏最小二乘法可以有效选择建模光谱区域， 提高模型预测能力， 实现慈竹纤维素结晶度的快速预测。

以竹材作为试验材料，研究铜唑类防腐剂在竹材中的固着机理。研究的目的在于了解铜唑防腐剂与竹材的相互作用的具体情况，从理论上为防腐剂配方的设计和优化、防腐处理工艺改良提供依据。制备竹材木质素和竹材综纤维素，采用衰减全反射傅里叶红外光谱研究铜唑防腐剂与竹材主要组分的相互作用，结果表明药剂处理后木质素的红外谱图发生了明显的变化，木质素的特征峰(1510cm^-1附近)变化较大，木素的酚羟基参与了木质索-铜络合物的形成；药剂处理后综纤维素的谱图变化不大，只是半纤维素的羧基以及半纤维素的酰氧键(CO—O)伸缩振动发生变化，说明铜唑类防腐剂在竹材中的固着主要在发生半纤维素和木质素上。

论述光学技术在现代医学的应用,并展望医用光学技术的前景.