PREF装置是中国科学院新疆理化技术研究所与近代物理研究所联合设计建造的10～60 MeV质子同步加速器，属于国内唯一的位移损伤效应模拟试验专用装置。针对该装置的扫描磁铁电源输出电流频率200 Hz、跟踪误差小于≤±5×10⁻³的技术要求，采用三组H桥串联拓扑方案，通过移相控制，基于脉宽调制实现技术要求。经仿真与测试结果表明：电源能够输出峰-峰值为±420 A，幅值与频率均连续可调的高精度三角波电流，满足工程应用要求。

利用改进的马赫-曾德尔干涉仪测量了拉盖尔-高斯（LG）光束的轨道角动量（OAM）［拓扑电荷（TC）的值和符号］。模拟结果与实验结果一致。当LG光束与高斯光束发生干涉时，可以观察到类似漩涡的“花瓣”图案。“花瓣”的数量等于LG光束的TC的绝对值，干涉图样的旋转方向与TC符号有关：在TC符号为正时，干涉图样显示顺时针旋转；而在TC符号为负时，干涉图样显示逆时针旋转。只有当LG光束的光斑尺寸小于高斯光束的光斑尺寸时，才能根据干涉图样准确确定OAM状态。当LG光束的光斑尺寸接近高斯光束时，干涉图样只反映TC值，无法识别TC的符号。与传统干涉仪相比，该干涉仪可以获得稳定的干涉图样，并直接获得LG光束的OAM状态。实验现象是明显的。该研究结果为LG光束与高斯光束干涉的理论分析提供了参考，为光与物质之间的自旋-轨道相互作用奠定了研究基础。

马赫-曾德尔干涉仪 (MZI) 具有光学能量利用率高、便于视场展宽等优点, 在光学滤波、鉴频等方面具有广泛的应用。然而, 在实际应用中 MZI 频谱会受到各种因素的影响而导致性能下降。从理论上导出了在考虑入射光发散角 2θ0 和谱宽 Δν 的影响下, MZI 干涉频谱的理论表达式, 并定量分析了其对 MZI 频谱的影响。结果表明: MZI 的光程差 l 越大, 其频谱受 Δν 的影响越显著, l 与入射光波长 λ 比值越大, 其频谱受 θ0 的影响越显著; 当 λ=355 nm, l=3 cm时 (第 1 种情形), Δν=10 GHz 和 θ0=4.5 mrad 将分别使条纹对比度 K 降至 2.8% 和 16.3%； 当 λ=532 nm, l=59 cm 时 (第 2 种情形), Δν=0.5 GHz 和 θ0=1.25 mrad 将分别使 K 降至 3.2% 和 15%。 为减小发散角的影响, 从理论上进一步研究了棱镜式视场展宽技术。结果表明: 若补偿棱镜厚度 d 和折射率 n 满足 d=nl/(n-1), 对应第 1 种情形, θ0=50 mrad 时 K 仍高于 93.1%，θ0=70 mrad 时 K 将降至 33.3%; 在第 2 种情形下, θ0=25 mrad时 K 仍高于94.0%, θ0=35 mrad 时 K 将降至 37.6%。若 d 依据不同 θ0 取不同最优值时，在第 1 种情形下, θ0=70 mrad 时 K 仍高于 92.1%; 而在第 2 种情形下, θ0=35 mrad 时 K 仍高于 94.4%。

激光测厚具有安全可靠、测量精度高、测量范围大等优点, 广泛应用于纸张、电池极片等薄膜类材料厚度的在线测量。带材宽幅方向扫描测厚时由于扫描架往复运动会产生机械振动, 影响在线测厚精度。针对该问题, 以锂离子电池极片厚度测量为例, 使用双激光差动式测厚平台对电池极片和铜箔分别进行厚度测量, 然后对测厚数据进行频谱分析, 探究其振动规律的相似性, 并基于频谱分析结果采用滑动带阻滤波方式对测厚数据进行处理, 滤波后极片和铜箔的厚度极差分别降低了33.4%和73.8%, 有效过滤了机械振动导致的测量误差, 可满足极片和铜箔厚度测量的精度要求。

为增强H7N9流感病毒HA DNA疫苗的免疫效果, 本文构建了含有流感病毒NP的5个重复优势T表位或B表位(包括B1线性表位和B2构象表位)的表达质粒(简称NPT和NPB), 以小鼠为动物模型, 将NPT和NPB分别与H7N9流感病毒HA DNA混合免疫BALB/c小鼠1次, 21 d后用致死剂量(20 LD50)的H7N9流感病毒攻击小鼠。通过检测免疫后小鼠血清特异性抗体滴度和攻毒后的免疫保护性指标-存活率、肺部残余病毒滴度及体重丢失率, 评价表位质粒与HA DNA疫苗混合免疫对小鼠的保护效果。试验结果表明:用致死性H7N9流感病毒攻击小鼠后, HA DNA组小鼠全部死亡,HA+NPT免疫组小鼠存活率达到100%,HA+NPB1和HA+NPB2免疫组, 小鼠存活率分别为30%和75%;混合免疫HA+NPT后小鼠抗体滴度升高明显, 攻毒后小鼠体重丢失明显降低。综上表明, 含有5个NP优势T表位或B表位的表达质粒能增强H7N9流感病毒HA DNA疫苗的免疫效果, 混合免疫一次可以使小鼠得到较好的保护。HA DNA和表位疫苗的混合免疫, 节约了疫苗用量, 降低了免疫成本, 为流感病毒核酸疫苗的临床开发提供了一定的试验基础。

对于高光表面及小圆角结构工件, 传统的光学测量方法以及设备难以满足工程要求, 基于蓝光扫描仪, 提出一种球心偏置测量方法。在待测工件表面附着经220目砂粒喷砂处理的钢球, 利用蓝光扫描仪对钢球进行快速扫描并拟合出扫描点云的球心点, 沿待测工件表面法矢方向偏置钢球半径可得到工件表面实测点。利用该方法对标准圆棒进行测量, 拟合直径差值为0.000 2 mm, 测量精度在0.03 mm以内, 验证了该方法原理的可行性。以进排气边圆角R<0.1 mm的抛光叶片某条截面线为例, 测量精度在0.03 mm以内。该方法不受待测工件表面材质影响, 对于高反光表面以及具有微小结构特征工件的测量具有重要意义。

针对空间高能电子环境可能造成的航天设备故障、宇航员辐照损伤等情况, 基于电子束返回效应, 提出了一种磁场下金属/真空夹层式高能电子屏蔽结构。采用Geant4软件, 模拟空间高能电子连续能谱, 研究磁场下夹层式结构的高能电子屏蔽性能。此外, 建立体素模型, 计算射线在人体中的累积剂量, 从而评估磁感应强度、屏蔽体材料对屏蔽性能的影响。结果表明: 与传统被动屏蔽方式相比, 夹层式结构具有电子屏蔽性能高、生成透射次级X射线少的特点; 随着磁感应强度增加, 体模中累积剂量下降, 证明夹层结构的电子屏蔽性能不断提升; Ti/Ti材料组合的屏蔽方式具有更优越的高能电子屏蔽性能。该结构具备较好的高能电子屏蔽性能, 将来有望对空间高能电子辐射环境进行有效防护。

拉曼光谱作为一种无损检验的技术手段,近年来广泛用于文件检验领域中的书写材料种类检验。本实验采集了市面上收集到的28支蓝色中性笔油墨的拉曼光谱图,结合化学计量学中的相似度分析法和主成分分析法对谱图进行了分析,两种分析方法得到的分类结果基本一致,采用两种方法可以将28支蓝色中性笔油墨分为五类。实验结果表明,将拉曼光谱法得到的数据结合化学计量学分析方法进行数据分析,比直接比较谱图得到的分类结果更加客观、准确。

物证鉴定过程中, 利用仪器分析技术快速准确的检测物证的化学组成会有助于获取更多案件相关的信息, 常用的技术手段有色谱、 质谱和光谱技术。 法庭科学实验室涉及鉴定的物证种类繁多、 情形复杂, 需要根据物证的种类和仪器特性决定使用何种分析方法。 比如气相色谱-质谱联用技术具有高分辨率、 高灵敏度、 强鉴别能力的优点, 常被用于火灾现场易燃液体等物证的检测分析。 法庭科学实验室更常见的应用情形是对与案件有关的各种有机物证(墨迹、 油漆、 塑料等)及无机物(矿物、 无机填料等)进行快速有效分析。 红外光谱法是鉴定化合物和测定分子结构的最有效的常规分析方法之一, 尤其在法庭科学领域物证鉴定中被广泛应用, 红外光谱技术可用来确定物证的种类, 同时红外光谱又是一种有效的比对检验手段, 检验结果可以为法庭断案提供证据。 该文综述了红外光谱技术在法庭科学文件检验、 油脂检验、 塑料检验、 油漆检验、 纤维检验以及常见毒品等物证检验领域的应用现状及最新的研究进展, 并对红外光谱技术在物证鉴定领域的应用前景进行了展望, 以期从实际应用的角度为法庭科学研究人员提供红外光谱技术在该领域的研究概貌。