提出一种多相机共光路层析成像方法，对火焰的时空演化特性进行表征。首先，在成像光路结构中利用级联分光棱镜将光能量分配到不同探测通道，在同步控制器驱动下，成像系统能够对瞬态火焰的不同断面同时进行聚焦。其次，建立光学层析系统的空间物像映射关系，基于反卷积算法实现火焰不同断面位置处自发辐射特性的数值解析。实验结果表明，不同相机能够同步独立地获取火焰辐射信息，可实现对动态火焰的高空间分辨率测试。

实验搭建了高阶模光学小位移测量系统。利用高阶模作为本底光的平衡零拍系统进行测量，在600 kHz~3 MHz频率段，以200 kHz为间隔，分别测量了13个频率处的小位移，并给出了相应的最小可测位移量。在不同2 MHz信号光功率条件下，研究了压电陶瓷驱动电压、噪声功率谱、信噪比以及最小可测位移量之间的关系，并利用90 μW的信号光获得了1.76×10^-10 m的最小可测位移量。该结果为基于光束横向位移测量系统进一步减小测量范围的下限提供了理论与实验依据。

近年来频繁发生的褐潮污染给沿海地区经济带来巨大损失。准确、高效地识别褐潮藻对预防海洋环境污染意义重大。采用三维荧光光谱、梯度提升决策树(GBDT)和逻辑回归(LR)相结合的方法,实现了对褐潮藻的准确辨识。为解决LR模型对非线性数据的特征组合能力较弱的问题,引入GBDT算法,充分利用集成学习算法在处理非线性数据上的优势。将GBDT的预测结果作为新特征代替原来的特征输入LR模型,建立了一种将GBDT与LR相融合的褐潮藻辨识模型(GBDT-LR)。针对复杂海洋环境中其他门类藻的干扰,实验引入小球藻、细长聚球藻等5种不同门类的海藻作为对比,并对处于不同生长周期的褐潮藻辨识情况进行分析。相同条件下通过将所提模型与LR、支持向量机(SVM)和反向传播(BP)神经网络等模型进行对比。结果表明,GBDT-LR在分类准确率、召回率和F1分数等评价指标上均优于其他模型,处于指数生长期的藻类荧光光谱最为稳定,这一时期的褐潮藻辨识结果最好。

针对海藻三维荧光光谱线性降维方法不理想、模型识别准确率低的问题,提出通过局部线性嵌入(LLE)算法进行降维、通过黄金正弦算法(Gold-SA)对支持向量机(SVM)进行优化来构建分类模型的方法。将LLE算法降维后的海藻三维荧光光谱数据作为SVM的输入,并与其他两种降维方法进行对比。结果显示:LLE算法的降维效果最好,识别准确率最高。为了进一步提高门类识别能力,采用Gold-SA对SVM进行优化并建立Gold-SA-SVM模型,再将其与其他4种分类模型进行对比。结果显示,Gold-SA-SVM模型在分类识别准确率、精准率、召回率和F1分数上都有明显提高,该方法可准确识别抑食金球藻、小球藻、细长聚球藻的门类,可为褐潮研究工作提供有效的参考。

全无机钙钛矿纳米晶具有发光效率高、发光波段可调等优点，是光电领域的研究热点之一，但是稳定性差一直阻碍着其实际应用。钙钛矿纳米晶玻璃既保留了纳米晶优异的发光性能，又具有优异的物化稳定性，备受研究者们的关注。本文概述了钙钛矿纳米晶复合玻璃制备方法的国内外研究进展，并进一步阐述了复合玻璃的应用领域，最后对其存在的问题及未来的发展方向进行了总结和展望。

为了得到高色纯度、高发光效率且制备方法简单的深红光钙钛矿电致发光器件(LED), 本文选用乙胺碘(Ethylammonium Iodide (EAI))作为有机添加剂, 掺杂在溶剂为N’N-二甲基甲酰胺(DMF)的CsPbBr0.5I2.5钙钛矿前驱体溶液中, 采用旋涂的方法且在不使用反溶剂的情况下, 得到不同EAI掺杂比例的钙钛矿薄膜。经研究发现, 当掺杂摩尔比例为0.5∶1(EAI∶Pb2+)时, 钙钛矿薄膜平整致密, 经钝化后的钙钛矿晶粒最小, 约为40 nm。以此钙钛矿薄膜为发光层, 制备结构为ITO (90 nm)/ PVK (30 nm)/ perovskite (40 nm)/ TPBi (55 nm)/ CsF (1.2 nm)/ Al (120 nm) 的深红光钙钛矿发光器件, 其启亮电压为2.7 V, 最大亮度为320 cd/m2, 最大外量子效率(EQE)为7%, 发光峰为680 nm, 色坐标为(0.71, 0.28)。因此, 有机添加剂EAI可以有效抑制钙钛矿大晶粒生长, 同时降低缺陷态密度, 利用简单的溶液加工技术和分子尺度自组装工艺得到了高质量薄膜, 进而制备出性能优良的深红光钙钛矿LED。

为了有效提取散乱点云上的特征点,针对现有点云特征提取算法采用全局统一的特征度量阈值易造成特征误判、漏判及需要多次人工调参的问题,基于离散Morse理论,提出一种自适应的特征提取算法。首先,采用基于局部邻域的协方差分析计算每个数据点的特征度量,标定潜在特征点。然后将潜在特征点与其邻域点在主方向上所形成的夹角平均值作为局部特征检测算子,利用该算子计算该点的离散梯度;最后,构建每个潜在特征点局部邻域内的Voronoi图,利用线性插值法计算离散点所在泰森多边形所有顶点的梯度构建离散梯度向量域,将离散梯度向量域中的梯度极值点判定为特征点。为提高算法的稳健性和抗噪能力,将离散梯度计算扩展到多尺度上,将邻域大小作为离散的尺度参数,多尺度地对一点进行判定。实验结果表明,该方法简单、稳健性好,不依赖于特征的尖锐程度,能在有效提取较尖锐特征的同时,尽可能多地保留较平滑特征。当噪声为0.03 dB时,可以有效地提取点云特征,而当噪声为0.05 dB时,尽管存在个别特征点消失的情况,但整体上显著特征点能够得到较好地提取,效果令人满意。

为了解2017年—2018年非采暖季、 采暖季PM2.5污染较轻时期和采暖季PM2.5污染较重时期太原市城区大气PM2.5及其附着的15种金属及类金属元素（铝、 砷、 钙、 镉、 铬、 铜、 铁、 钾、 镁、 锰、 钠、 镍、 铅、 钒和锌）的分布特征及主要来源, 在太原市城区的尖草坪区解放北路、 迎泽区新建南路和双塔寺街三个监测点使用中流量颗粒物采样器连续采集6 d且每天不少于20 h的大气PM2.5滤膜样品。 PM2.5滤膜样品用微波消解法进行前处理后, 使用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）检测其中15种金属及类金属元素的含量。 通过描述性统计方法分析和比较三个监测点大气PM2.5及其附着的15种金属及类金属元素日均浓度在时间和空间上分布的差异, 进一步采用富集因子法和主成分分析法分析其聚集特征和主要来源。 结果发现各采样点大气PM2.5及其附着的15种金属及类金属元素的日均浓度在整体上呈现的趋势为: 采暖季污染较重时期＞采暖季污染较轻时期＞非采暖季; 各监测期大气中PM2.5及其附着的大多数金属及类金属元素的日均浓度在3个监测点间无显著性差异（p＜0.01）; PM2.5上附着的15种金属及类金属元素的主要来源在非采暖季是土壤扬尘、 建筑扬尘和冶金工业, 其贡献率分别为32.03%, 30.52%和18.26%, 在采暖期污染较轻时, 主要来源是建筑、 土壤和冶金工业的混合源、 建筑和生物质燃烧混合源以及土壤, 其贡献率分别为37.98%, 37.05%和16.55%, 在采暖期污染较重时, 主要来源是建筑和生物质燃烧混合源, 建筑、 土壤和冶金工业的混合源以及土壤, 其贡献率分别为40.62%, 35.52%和13.96%。 与往年的相关研究结果相比, 虽然近年来太原市对PM2.5的污染源如冶金工业、 机动车和燃煤等的污染物排放控制有所成效, 但还应进一步加强对生物质燃烧、 土壤扬尘、 建筑扬尘和冶金工业污染源的管控措施。

人体血液和尿液等生物样品中元素含量, 能够有效反映不同途径元素暴露的体内负荷信息。 因此, 建立生物样本中精准、 快速和高通量的元素检测方法具有重要的卫生学意义。 目前应用较多的尿液前处理方法主要有消解法和直接稀释法, 这两种方法均有各自的不足。 以精准获得人体尿样中多元素含量为目的, 建立应用碰撞池技术（KED）的电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法准确定量人体尿样中低浓度的锰（Mn）、 钴（Co）、 钒（V）、 铜（Cu）和锌（Zn）等21种无机元素含量的分析方法。 在直接稀释法基础上, 经水浴超声前处理后, 使用ICP-MS对尿样中21种无机元素进行分析, 研究了各待测元素在KED模式下背景等价浓度（BEC）的变化情况, 通过使用氦气为碰撞气, 应用动能歧视和氦气原子与干扰分子间的碰撞裂解降低多原子干扰等质谱干扰对测定的影响, 同时应用标准加入法和在线内标校正基质效应和信号漂移对测定的影响。 通过考察不同He流速对各元素BEC影响, 优化了碰撞气流速和Rpq, 选择He流速3.8 mL·min-1, Rpq=0.45为优化后的检测条件, 在此条件下获得21种无机元素的检出限介于0.004~12.08 μg·L-1之间, 各元素在0~200 μg·L-1范围内的线性相关系数（r）≥0.999, 方法具有良好的线性关系。 采用高低两水平加标回收实验来验证方法的准确度和精密度, 各元素加标回收率在81.8%~112.6%之间, 相对标准偏差（RSD）小于5%。 将该方法与《尿中多种金属同时测定电感耦合等离子体质谱法》（GBZ/T 308—2018）标准相比较, 待测无机元素的检出限和相对标准偏差等方法学指标均有较大改善。 本方法简便、 快速, 能够满足实验室日常尿样中多种无机元素的准确检测要求, 能够为突发公共卫生事件和临床人体尿样中多种微量元素的准确分析提供参考和依据。