受太阳辐射、 气象等外界不可控因素的影响, 建筑反射隔热涂料的反射隔热性能会逐渐减损。 建筑反射隔热涂料性能在时间维度的变化是评价建筑在特定时段内节能效果的关键基础数据, 明确建筑反射隔热涂料性能在时间维度的减损规律具有重要的现实与理论意义。 建筑反射隔热涂料的反射、 吸收特征是其性能的直观体现, 借助高光谱技术定量分析涂料反射、 吸收特征可正确揭示涂料性能在时间尺度的变化特征。 为研究分析建筑反射隔热涂料性能在时间尺度上的减损规律, 该研究利用高光谱技术, 联合进行室内与外置实验采集涂料样本不同时期的光谱数据, 并结合吸收峰深度、 图谱分析法等光谱处理方法, 定量分析涂料光谱反射特征、 吸收特征在时间维度的变化特征, 以研究分析涂料光谱反射率在外界环境影响下的减损规律。 研究结论如下: （1）在350～2 250 nm波段区间内, 建筑反射隔热涂料的光谱反射率随时间的增加而降低; 光谱反射率的降低幅度在1月—5月内呈增加趋势, 而在5月—10月内呈递减规律, 且光谱反射率在可见光区间的降低幅度明显高于近红外区域。 （2）建筑反射隔热涂料的吸收峰深度随时间的增加而降低, 降低幅度在0~0.163范围内。 （3）涂料厚度对涂料光谱反射率（涂料性能）及其在时间尺度的变化规律具有重要影响, 且该影响拥有较强的稳定性; 涂料厚度对涂料光谱反射率的减弱幅度具有较强影响, 单一厚度的建筑反射隔热涂料的光谱反射率随时间的变化具有一致性, 随时间的增加而变弱。

当飞行器以超高速返回大气层时，飞行器表面的空气发生电离，形成严重阻碍地面与飞行器之间通信的等离子鞘层。针对再入飞行器表面的等离子鞘层的特性，建立了具有非均匀电子密度和非均匀电子碰撞频率的等离子鞘层模型。基于非均匀介质的等效波阻抗思想，探讨了太赫兹波在具有不同分布特性的等离子体鞘层中的传播规律，研究了左右两种极化方式的太赫兹波在等离子体鞘层中的传播特性受不同因素的影响。研究发现太赫兹波在等离子体鞘层中的相移特性主要受入射角影响，且与波所处的位置和波的频率有关，与波的极化方式无关，相移特性呈周期性变化。左右两种极化方式的太赫兹波的传播特性在低频范围内受相同因素影响的差异较大，随着传输频率的升高，两种极化方式的传播特性逐渐趋于一致。

针对多向应变测量问题，采用凸台和圆环状基片结构设计了一种三向光纤布拉格光栅（FBG）应变传感器，实现了对结构三个方向应变的同步测量。通过振动试验台和不锈钢板进行了同电阻应变片的静态对比实验和振动监测实验。结果表明，FBG应变传感器和应变片在三个方向的静态应变曲线基本一致，相关系数分别为0.98、0.98和0.99。振动功率谱分析结果表明，FBG应变传感器和应变片均观察到了一次谐波和二次谐波，频率误差分别为2.77%和0.97%，且应变片还监测到了高次谐波信号。该传感器具有结构简单、尺寸小、测量精度高、定位准确等优点，在多向应变监测领域具有良好的应用前景。

基于“黑障”问题，建立了“自由空间-等离子体层-自由空间”三层结构的物理模型。在此模型的基础上利用解析方法进行仿真，研究在不同厚度等离子体层的前提下，等离子体吸收率与电磁波频率之间的关系。分别改变等离子体中电子密度、外加磁场强度以及电子碰撞频率，研究等离子体层对左旋及右旋圆极化波的吸收情况以及电磁波在等离子体中单程衰减。研究表明，改变等离子体层厚度、电子密度、外加磁场强度以及电子碰撞频率影响参数后，等离子体对电磁波的吸收特性及单程衰减也随之发生改变，仿真结果对降低等离子体层的吸收率和解决“黑障”问题起到一定的参考作用。

针对光纤光栅应变计无法同时准确测量结构表面多个方向应变的问题, 该文设计了一种基于光纤布喇格光栅(FBG)的三向应变计。三向应变计采用圆环状基底结构, 并在基底上封装了3根互成角度的FBG, 适用于结构表面3个方向应变的同步测量。对封装后的应变计进行性能测试, 并进行了同电阻应变片的对比实验。结果表明, 应变计具有良好的线性, 最大迟滞误差为6.1%, 应变灵敏度在0°和90°方向分别提高约2.3倍和1.4倍。随着载荷的增加, 应变计的测量误差逐渐减小, 载荷大于1.5 kg后测量误差控制在±5%。

反射隔热涂料是一类新型建筑材料, 具有隔热、 节能、 环保等功能, 已广泛用于建筑外部结构。 反射隔热涂料性能的高低主要决定于其与太阳辐射相互作用, 即反射隔热涂料对太阳辐射的反射、 吸收能力可直接反映其隔热、 保温性能的优劣。 对于特定反射隔热涂料, 其光谱特性主要取决于其施工厚度参量, 施工厚度的变异可直接影响反射隔热涂料的光谱特征且施工厚度的变异又对其施工效率具有较大影响, 因此探析反射隔热涂料的光谱特性随厚度参量的变化规律, 明确最佳反射隔热涂料施工厚度, 对于减少耗材, 优化施工工艺具有重要的现实与理论意义。 为定量分析施工厚度参量对反射隔热涂料的光谱特征的影响规律, 利用0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 mm共5类涂料厚度的光谱数据为数据源, 采用去包络线、 吸收峰深度、 减法方法处理分析光谱数据, 定量分析厚度参量对反射隔热涂料反射性能、 吸收性能的作用规律, 研究结果表明: (1)除紫外-蓝光外, 涂料对光的反射作用随波长增加整体呈减弱趋势, 即涂料对短波波段具有较强的反射作用, 而对长波波段的吸收作用则较强, 这表明涂料具有一定的隔热、 保温性能; (2)涂料厚度增加有助于涂料隔热性能的提升, 但无助于增强涂料的保温性能, 厚度提升有助于增强涂料的反射特性, 但涂料反射率的增长幅度却呈先升高后降低的趋势, 吸收峰深度的变化幅度呈先增加后减小的趋势, 其中在厚度达到1.0 mm时涂料反射率增强趋向饱和; (3)涂料厚度对吸收谷深度具有明显影响, 对吸收谷(峰)值位置具有一定作用, 在涂料厚度在达到1.0 mm时, 吸收谷(峰)的波形发生变化。

本文以P, Si, Cd为原料采用双温区法合成出140 g的高纯CdSiP2多晶料锭, 分别采用自发形核和施加籽晶的垂直Bridgman法生长出12 mm×40 mm和15 mm×50 mm优质CdSiP2单晶体。所生长的晶体中无宏观散射颗粒, (004)面的单晶摇摆曲线的半峰宽为40″。透过光谱表明CdSiP2晶体在2~6.5 μm的透过率达到57%, 接近其理论最大值。辉光放电质谱检测到晶体中含有少量的Fe、Cr、Mn、Ti等过渡金属。电子顺磁共振波谱检测到Fe+和Mn2+的存在, 这些杂质可能会引起晶体在近红外波段的光学吸收。

基于参数实验设计,对影响铜-镍多层复合薄板激光弯曲成形的工艺参数进行了筛选;采用中心复合实验设计进行了实验规划,利用响应面建立了工艺参数与弯曲角度之间的数学模型,揭示了各工艺参数的交互式影响规律。采用满意度函数对工艺参数进行了优化,得出了理想的参数组合。