金属-介质-金属结构的超表面窄带吸收器应用广泛, 但金属固有的欧姆损耗会导致吸收峰的半高全宽偏大, 影响吸收器在传感领域的应用。本文用介质顶层结构取代超表面的金属顶层结构, 设计了一种介质-介质-金属结构的混合超表面窄带吸收器。吸收器由Al2O3倒圆台顶层阵列、SiO2中间介质层以及银膜基底组成, 通过有限元法对吸收器的吸收光谱进行仿真, 结果显示吸收器在可见光波段产生最大吸收率为99.88%、半高全宽为2.26 nm的吸收峰。通过与相同尺寸参数的金属-介质-金属超表面窄带吸收器进行吸收光谱和吸收峰处电场分布的对比, 分析两种结构不同的吸收原理。同时对混合超表面窄带吸收器尺寸参数对吸收峰的影响, 吸收器对外界折射率的传感性能进行仿真和分析, 为该结构吸收器的可调性和稳定性, 以及在折射率传感上的应用提供参考。

高能量脉冲激光水下激发声源信号具有脉宽窄、频带宽的特点, 激光能量在允许的范围内波动时, 激光声信号频域能量分布保持稳定。利用小波包技术对激光声信号在目标物上的回波进行分析, 提取声目标特征信息, 可以达到目标识别的目的。选用db4小波基, 对激光声信号进行4级小波包分解; 将分解后的信号进行能量特征提取, 分析声信号频域能量分布特征; 为了获得激光声信号在目标物上反射前后的时域特征变化情况, 对分解后不同节点信号进行重构, 进行重构信号与原始信号的相关分析, 确定信号的有效滤波频段。数据分析表明, 小波包分析方法可有效地对激光声信号的瞬态特性进行分析, 根据能量特征值选取信号滤波频段可对信号进行有效滤波, 实现了水下不同目标物的分类识别, 可为激光致声水下目标探测研究提供参考。

电催化水还原是一种在温和条件下制氢的有效途径。高指数晶面控制是有望实现优良析氢反应(HER)催化活性的方法之一。然而, 高指数晶面控制的机制尚不清楚。在此, 我们结合原位拉曼光谱和理论计算, 阐明了高指数晶面增强Ti@TiO2纳米片催化性能的机理。在这个过程中, 水分子倾向于吸附到高指数晶面表面, 然后还原成氢。我们的工作为在能量和环境相关的问题上利用原位拉曼光谱研究过渡金属基电催化剂的电催化机理奠定了基础。

拉曼光谱技术因其可有效避免样品中水的干扰、样品前处理简单、可快速无损分析以及表面增强拉曼可极大增强检测灵敏度等显著特点,在药物分析领域中的应用逐渐增多。本文旨在概述十几年来拉曼光谱技术在药物鉴别、药物定量分析、药物晶型分析、药物生产质控过程监测、药代动力学等方面的具体研究实例,对拉曼光谱技术在药物分析领域中的研究应用进行一次较为全面的综述,为之后该领域研究提供必要参考。

结合实测的激光致声信号时频域特性,提出了一种基于频域能量检测器的新型水下脉冲激光声信号检测方法,并分析了不同频率激光声信号的衰减特性。针对远距离条件下高频信号衰减严重的问题,在频域能量检测器的前端添加了预补偿滤波器。蒙特卡罗仿真结果表明,带预补偿滤波器的频域能量检测器可以有效提高远距离下激光声信号的检测性能。

尿液中葡萄糖的高灵敏度、特异性定量检测在临床诊断中具有十分重要的意义。本工作在基于表面增强拉曼散射光谱（SERS）法的尿液葡萄糖定量检测中,采用4-氰基苯硼酸（4-CPBA）为二级糖探针。此探针不需要与SERS活性基底结合,并且氰基（CN)的特征峰2226 cm-1位于SERS光谱的生物寂静区（1800~2800 cm-1）,从而避免了其他内源性生物分子的干扰。本方法对葡萄糖分子具有高度选择性,可有效避免尿液中果糖、半乳糖等其他糖类物质的干扰。本实验方法成功实现了尿糖的特异性检测,检测限低至10 nM,并检测出了轻微糖尿病患者尿液中的微量葡萄糖。实验结果表明,本方法为尿糖检测提供了一种专一性强,灵敏度高的分析手段,为后续定量检测提供了有力的工具。

集成具有一序列微流控操作单元的芯片实验室技术, 在微流控通道内铺陈金属纳米粒子（尤其是金、 银以及铜纳米粒子)作为衬底, 泵入多通道微纳升分析物, 用于联用表面增强光谱在痕量、 实时、 原位、 过程反应等检测中具有重要的意义。 这种联用检测技术集成了芯片实验室和表面光谱两种技术的优点: 芯片实验室技术集成流程式分步操作, 实现筛选取样, 分段、 实时反应检测, 减小样品量, 稳定测试环境等优势以及表面增强光谱的光谱响应快, 灵敏性和选择性强、 原位检测等优点。 借助于Drude模型以及适当的边界条件, 外电场引发金属颗粒价电子的局域等离子振荡, 并推导了产生共振的局域表面等离子增强以及受激感应偶极子振荡产生表面拉曼增强的物理电磁增强机制。 综述了芯片实验室表面局域等离子检测在生物、 医药、 食品安全等方面的应用, 检测通道的增加促使检测效率有较大的提高, 同时检测限能力获得较大的突破。 综述了芯片实验室技术结合表面增强拉曼光谱公共安全、 生物医学、 电化学和生物传感器等领域的应用, 表面增强拉曼光谱的高度灵敏性以及指纹性应用于痕量检测。 根据芯片实验室技术在研究开发和应用已经获得不断的进展, 结合3D打印技术, 精准控制多通道结构尺寸, 更好地满足设计的需求。 表面等离子增强光谱以及表面增强拉曼光谱等表面光谱检测技术在应用上日趋成熟, 获得突破传统显微镜的光学极限的分辨能力。 这种联用技术在实际定性或者半定量痕量分析检测应用中具有光明的前景。

拉曼光谱有着原位无损分析的特点, 被广泛应用在考古文物的鉴定与研究中。自2000年以来, 随着拉曼光谱技术的不断发展完善, 国内外学者积极探索和发掘其在考古研究和文物保护领域的应用潜力。本文详细综述了2000年以来拉曼光谱在考古领域的应用, 尝试对相关文献资料进行分类总结, 阐述拉曼光谱对考古研究的重要性。

本文利用显微共焦拉曼光谱仪和傅里叶变换拉曼光谱仪,结合微聚焦X射线荧光光谱仪,对广州发掘出土的清代中期的彩绘瓷片进行了测试,分析了彩绘瓷上红色、蓝色、黄色、绿色、粉红色和黑色颜料以及彩绘上的腐蚀物。研究表明,红色颜料的着色剂为赤铁矿(α-Fe₂O₃),其颜色亮度的变化与其晶体晶格结构的变化有关,黄色颜料并不属于锑黄,而是铅锡黄Ⅱ型,样品5蓝色颜料是钴蓝(CoO·Al₂O₃),黑色颜料是氧化锰(MnO),彩绘的腐蚀物主要为碳酸铅、磷酸铅、炭黑等。其结果,对彩绘瓷器的保存与保护提供了一定的依据。

振动光谱可以提供分子的振动信息,对于聚合物分子链的构象和链间的相互作用非常敏感。分子振动光谱成像作为一种原位无损检测技术,广泛应用于聚合物共混体系结晶、相态分布、界面扩散等性质的研究。本文综述了拉曼（Raman）光谱和红外（IR）光谱成像技术以及其衍生的具有高空间分辨率的红外-原子力联用技术（IR-AFM）、拉曼-原子力联用技术（Raman-AFM）以及针尖增强拉曼光谱技术（TERS）在聚合物共混体系研究中的最新应用进展,以探索并扩展振动光谱成像技术在高分子领域中的应用。