磷酸化是真核细胞中常见的一种翻译后修饰方式，它对生物体内多种代谢活动和细胞信号转导过程起着调控作用。植物病毒蛋白通过磷酸化和去磷酸化修饰调节蛋白质的生物活性，从而影响细胞内的生物信号传递。磷酸化修饰的植物病毒蛋白参与调控病毒的侵染、病毒 RNA的合成、病毒的 RNA沉默以及调控宿主基因的表达。近年来，植物病毒蛋白磷酸化的分子机制得到了广泛和深入的研究。本文总结了植物病毒蛋白磷酸化修饰的位点、磷酸化鉴定方法及其生物学功能，为磷酸化在植物和病毒相互作用中的生物学功能提供了参考。

本文提出利用离轴抛物镜共焦中继系统来改善双光子成像视场边缘像质变差的问题, 进而提升双光子成像视场。不同于传统的双胶合透镜扫描中继系统, 离轴抛物镜共焦扫描中继系统由一对离轴抛物镜构成, 扫描振镜位于抛物面镜焦点处。仿真和试验结果均显示, 该系统能有效优化视场边缘的像散、场曲和畸变情况, 提高成像质量。利用该扫描系统, 我们实现了视场为2.4 mm×2.4 mm, 横向分辨率为1 μm的大视场双光子显微成像, 能清晰分辨小鼠大脑切片中的神经轴突结构。

由于受到光电测量设备硬件及环境的影响, 采集到的红外图像普遍存在对比度低、噪声大等缺陷。为此, 提出了一种基于非均匀有序直方图和锐化的红外图像增强算法。考虑到高动态范围红外图像的特性, 该方法分为两部分:首先, 通过引入在有序直方图域中以恒定斜率增加的非均匀分布来增强图像对比度,并将非均匀分布直方图与输入图像的排序直方图合并于有序直方图域的优化问题, 以计算修正后的直方图。其次, 为了更有效处理红外图像的模糊效应, 提出一种用于高频补偿滤波的相对边缘强度指标, 以有效地抑制相对均匀区域中的噪声。实验测试结果表明, 与传统算法和其他类似算法相比, 使用所提出的方法增强后的图像细节丰富, 具有更好的视觉效果和更高的实际应用价值。

空间光束在增益介质中相互干涉,产生空间烧孔现象,形成增益光栅。通过四波混频作用形成的增益光栅具有自适应性、自调Q性和空间滤波能力,能够得到全息的共轭输出。但其都起始于腔内的自发辐射,自发辐射容易受到抽运的影响,而且带宽很宽,导致输出的频率会有一定的波动。实验可知,在基于增益光栅的自启动单频调Q激光器中,采用外部注入单频窄线宽的种子源引导形成增益光栅,可获得锁定在种子光频谱范围内的稳定的单频调Q脉冲输出。对比实验发现,在相同的观察时间内,注入种子源输出的频谱稳定程度远高于自启动输出的频谱稳定程度。这一现象也证明了通过外部种子注入形成光栅,利用增益光栅的自适应性能够得到稳频输出。

研究发现, 空间光束在增益介质中相互干涉, 产生空间烧孔现象, 形成增益光栅。简并的四波混频作用形成的增益光栅在谐振腔内多次振荡后, 具有产生自调Q、自适应、窄化带宽和相位共轭激光输出的能力。在掠入射式结构的非互易式激光谐振腔中, 采用脉冲抽运单块Nd∶YVO4晶体, 利用增益光栅的上述特性, 分析了影响输出单频稳定性和输出能量的因素, 通过优化非互易式器件消光比、增益区域大小、自交叉光夹角等条件实现了单脉冲能量为0.9 mJ、脉宽为7.5 ns、线宽为0.95 pm的稳定的单纵模调Q输出。在本研究检索范围内, 这是目前单块增益介质实现的最大能量, 可为非互易式增益光栅激光器稳定的单纵模振荡的分析和优化提供参考。

对现有折射率的测量技术进行分析, 提出了一种测量两种透明介质间微小折射率差的新方法。首先, 介绍了微小折射率差干涉测量方法的原理, 并对该测量原理利用Zemax光学仿真软件进行了理论模拟论证。该实验中首先, 采用热键合技术制备包含两种被测量材料的组合平板; 其次, 利用干涉测量仪及外光路测量样件界面区域不同入射角下的光程差; 再者, 利用几何光学中的折射定律, 推导折射率分布与干涉光程差的关系式。最后, 通过二次曲线拟合获得正入射时的光程差微小变化值、换算得到样件两种材料的折射率差值。实验测量了1 at.%Yb3+: :YAG晶体与YAG晶体的热键合样品的折射率差, 测量值为5.41×10-5, 测量系统精度10-7量级。结果表明: 该测量方法原理简单、操作简便, 测量精度高。

键合晶体作为激光工作物质，可以有效地控制热负载，减小端面的变形和损伤，降低光束的波前畸变。基于键合面缝隙闭合理论，分析了激光晶体的键合条件，计算了Nd∶YAG、Nd∶YVO4和蓝宝石晶体在光胶时键合面处的哈梅克常数和表面能，讨论了这三种材料在制作键合晶体时需要满足的条件，对比了制作的难易程度。以YAG-Nd∶YAG晶体为例进行了光胶实验，验证了键合条件的合理性；对热处理后的YAG-Nd∶YAG键合晶体进行抽运光照射实验，证明了键合强度和键合稳定性满足实验要求。提出的晶体键合条件判断方法可以为键合晶体的选材和键合工艺的参数优化提供参考。

提出了结合表面活性剂、膜富集和紫外可见漫反射光谱测定水中痕量铅的方法.在pH 8.5的氨水氯化铵缓冲溶液中,剧烈搅拌下,铅与双硫腙形成疏水性的红色络合物,该络合物能够被混合纤维素酯膜富集,并且在非离子表面活性剂聚氧乙烯月桂醚(Brij-30)的存在下,该络合物被混合纤维素酯膜富集的效率得到了很大提高,然后待膜自然干燥后直接测得膜表面的漫反射光谱.本文对表面活性剂类型、表面活性剂浓度、反应酸度、双硫腙浓度和反应时间等条件进行了优化.研究结果表明,在最佳实验条件下,最大吸收波长为485 nm,在5～100 μg·L-1范围内铅离子的浓度与其络合物的吸光度呈良好的线性关系,相关系数的平方R2为0.990 6,检出限为2.88 μg·L-1.研究发现下列共存离子不干扰铅离子的测定:500倍的K+,Na+,Ca2+,Mg2+,NH4+,NO-3,Cl-,CH3COO-,SO2-4;10倍的Al3+(10%的NaF进行掩蔽),Fe3+(10%的NaF和酒石酸钾钠进行掩蔽),Hg2+和Zn2+(10%的NaSCN和酒石酸钾钠进行掩蔽);同等浓度的Cd2+,Cu2+.采用本方法测定瓶装水中的痕量铅,结果与石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)测定的结果基本一致,加标回收率在95.4%～104.5%之间,标准偏差(SD)在0.5～1.5 μg·L-1之间,说明本方法具有较好的准确性.本方法操作简单、灵敏度高,适用于瓶装水中痕量铅的测定。

本文合成了一种基于金纳米颗粒修饰的粉末状聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-二甲基丙烯酸乙二酯(GMA-EDMA)材料的表面增强拉曼光谱基底。将此基底作为固相萃取剂用于富集和原位的SERS检测。利用此方法对亚胺硫磷进行检测, 可以得到5 μg/L 的样品分子信号。进一步对橙子表面亚胺硫磷进行检测, 结果表明此方法对于农药残留的检测有着好的应用前景。

本文提出了一种新型的基于银修饰的氨基改性粉末多孔材料的表面增强拉曼光谱(SERS)检测方法, 以乐果为探针分子, 分析了银溶胶的量和反应时间对基底SERS活性的影响。乐果和水胺硫磷在以银溶胶为基底时, 分别只能检测到100 mg/L和7 mg/L, 而以银修饰的氨基改性粉末多孔材料为基底时, 乐果和水胺硫磷的最低检测浓度分别达到0.5 mg/L和0.14 mg/L, 说明该基底具有很好的增强效果。此外, 检测低浓度下乐果和水胺硫磷的混合农药溶液, 各农药的特征峰在谱图中仍然能清晰可辨。根据实验结果可以推测, 银修饰的氨基改性粉末多孔材料作为SERS基底, 可以有效地应用于有机磷农药残留的检测。