为了实现对榛子蛋白质的快速无损检测，提出了一种结合近红外光谱技术和间隔随机跳蛙算法的榛子蛋白质检测模型。提取榛子的近红外光谱数据后，对榛子光谱数据进行一阶导和标准正态变量变换预处理。针对随机跳蛙算法的初始子集以及最终波段数量阈值不确定的问题，采用间隔随机跳蛙算法进行特征波段提取，并对比了该算法与竞争性自适应重加权采样算法、连续投影算法和原始随机跳蛙算法的提取结果。基于提取的特征波段建立偏最小二乘回归模型。实验结果表明，相比其他算法，间隔随机跳蛙算法的性能最好且建立的模型稳定性更高。间隔随机跳蛙算法对交叉验证集的回归系数和均方根误差分别为0.9082和0.0178，对测试集的回归系数和均方根误差分别为0.8999和0.0372。

MAX相是一类具有层状结构的三元碳化物或(和)氮化物，M是过渡金属元素，A主要是ⅢA~ⅤA族元素，X是C或N元素。这类化合物兼具陶瓷材料和金属材料的特点，具有优异的导电、导热、耐腐蚀以及抗氧化等性能，在诸多领域具有潜在应用价值。近年来，新元素、新结构和固溶体MAX相的不断出现，进一步扩展了MAX相家族。固溶体MAX相是将合适的元素固溶到已知MAX相中而得到的新MAX相。本文分四类总结了127种MAX相固溶体，对其结构改变和性能调控进行了概括，并指出目前研究存在的理论问题和亟须解决的关键技术，最后对MAX相固溶体的发展进行了预测和展望。

MAX相是一种兼具金属和陶瓷性能的新型三元层状过渡金属碳氮化物。传统合成MAX相的方法都有一定的局限性,如反应温度较高、合成时间过长、合成样品较少,且大部分无法直接一步制备所需MAX相。近些年来,采用熔盐法合成MAX相的报道越来越多,并且工艺持续改进。本文从传统熔盐法合成MAX相出发,分析并阐述了新熔盐法合成MAX相的研究进展。传统熔盐法利用较低熔点的熔盐作为反应溶剂,提高了反应效率; 熔盐屏蔽法以熔盐作为反应溶剂的同时还可防止氧化,使得反应可以在空气中进行; 路易斯酸盐法则是将熔盐作为反应原料来合成MAX新相; 熔盐电化学法以电脱氧的方式,将合成原料由纯金属改为金属氧化物,降低了生产成本。熔盐法所合成MAX相产物较传统方法所合成产物的产量及纯度更高,所需要的温度、能耗以及成本更低。因此,熔盐合成法是未来大批量合成MAX相以及MAX新相合成的一个重要方法。

由于独特的层状结构和原子间特殊的化学键合, MAX相陶瓷材料(化学式为Mn+1AXn)兼具金属和陶瓷材料的优异性能, 在很多领域具有广泛的应用前景, 自20世纪60年代问世以来就一直备受关注。至今已经发现了100多种MAX相陶瓷材料, 其中包括80余种单相以及一系列固溶体。传统的MAX相局限于一定的元素范围和若干M6X层与单A原子层交替堆垛的结构。最近含有Au、Ir、Cu、Zn等新元素的MAX相材料的成功合成大大丰富了MAX相家族, 多A层和多MA层结构MAX相的发现也打开了新型MAX相研究的一扇大门。随着理论计算的发展和实验条件的进步, 越来越多的新型MAX相陶瓷材料逐渐出现在人们的视野中。本文综述了基于新元素和新多层结构的MAX相的国内外实验合成和理论研究进展, 并指出了后续研究需要克服的问题, 最后对新型MAX相的研究方向和发展趋势进行了预测和展望。

在工业生产中对PIN针检测有越来越高的精度要求, 针对点云数据存在毛刺现象、孔洞、离群点及大量不同类型的噪点等问题, 本文提出采用结构光技术对PIN针的针尖平面在三维空间中进行提取的方法。首先, 利用几何特性和直通滤波进行点云粗提取, 快速准确地定位目标点云并去除大量非目标点云及离群点; 然后, 通过KD-tree对目标点云进行索引, 使用欧氏距离聚类分割算法对点云数量进行分割, 稳定有效地去除目标点云附近的小范围噪点; 最后, 通过对目标点云法向量与基准面法向量夹角的判断方法有效且精确地去除目标点云内不平整的噪点。实验结果表明, 该方法不仅可以准确去除PIN针点云数据的噪点, 且能精确地提取针尖坐标, 不同方向的PIN针高度测量标准偏差在0.005 mm以内。本文提出的方法普遍适用于平头型PIN针针尖的提取, 精度高, 速度快, 鲁棒性能好。

本文先探究 3种材料的远红外辐照特性以及质量、辐照面积以及金属对远红外辐照的影响, 再以点状远红外发射源为研究对象, 研究了点状远红外发射源的不同影响因素及其功率密度分布规律。结果表明: 远红外烧结材料的功率密度最高, 陶瓷材料次之, 玻璃材料最低, 并确定了远红外材料功率密度的影响因素有质量、辐照面积以及金属外罩；点状远红外发射源的功率密度随着温度的升高而升高, 其功率密度峰值对应的波长主要在.＝6, 10 .m附近。点状远红外发射源其功率密度呈放射状分布, 在法向距离 L＝0～3 cm、平面内半径 r＝0～1 cm范围内, 远红外功率密度衰减率较低, 并建立了功率密度 E与法向距离 L的数学模型。最后据此设计了一种均匀场能的远红外发射源组合模型, 验证实验表明该模型场能分布均匀, 达到预期。

利用搭建的基于光电导微探针的近场太赫兹(Terahertz, THz)系统对新鲜猪肉组织切片进行了成像检测研究, 结果发现近场THz成像可以很好地区分猪肉组织中的脂肪组织区域和肌肉组织区域, 其成像效果明显优于传统远场THz时域光谱成像系统。研究表明了基于光电导微探针的近场THz成像技术在生物样品检测方面的可行性, 展示出该技术在生物医学检测领域具有很好的应用前景。

纳米金刚石(NDs), 作为一种具备良好生物兼容性、 化学稳定性、 药物负载能力和众多不可比拟优越性能的材料, 其在生物医学领域的应用被广泛关注, 尤其是在生物成像和抗癌药物传输领域。 首先对不同尺寸纳米金刚石的拉曼性能进行评价, 确定了100 nm高温高压合成的NDs更适宜作为拉曼生物探针。 之后, 为了生物领域的应用, 这些NDs表面的杂质经过羧基化方式处理获得均一表面性能, 并采用扫描电镜、 红外、 拉曼和粒径分析手段对该过程进行验证。 然后, NDs作为拉曼探针被用于快速定位HeLa细胞内NDs的分布, 验证了HepG2细胞对NDs内吞过程的时间依赖性。 此外, 借助非侵入性的三维(3D)共聚焦拉曼成像技术, 可视化观察了四种不同细胞(HeLa, HepG2, C6和MDCK)对NDs内吞量和滞留量的差异。 其中, MDCK这种正常细胞内部极少发现NDs, 而其他三种癌细胞中有大量NDs信号, 显示出不同种类细胞对于NDs的吞入和滞留量的明显差异。 实验结果表明, 纳米金刚石拉曼生物探针不仅可以用于生物成像, 更为癌症的定位和诊断提供可能性。

最近在新疆哈密发现了可规模开采的宝石级绿松石矿床。 采用X射线粉晶衍射仪、 激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪、 扫描电子显微镜、 傅里叶变换红外光谱仪、 拉曼光谱仪、 紫外-可见光谱仪等测试方法, 对该地绿松石的化学成分、 矿物组成、 表面微形貌、 红外吸收光谱、 拉曼散射光谱、 紫外-可见吸收光谱等矿物学和光谱学特征进行了系统对比研究。 新疆哈密绿松石的主要化学成分以富Cr (1 617 ppm), V (435 ppm), Ti (428 ppm), 贫Ba (99.9 ppm)为特征, 随着Fe2O3/CuO比值的递减, 绿松石的色调由绿变蓝。 由磷酸根、 羟基和结晶水引起的特征峰出现在该地绿松石的拉曼光谱和红外吸收光谱, 其中磷酸根的振动峰位于1 000~1 200和420~650 cm-1, 羟基的振动峰出现在3 400~3 600 cm-1, 而结晶水引起的振动峰位于3 000~3 300 cm-1。 此外, 该地绿松石的紫外-可见吸收光谱显示, 在600~700和430 nm处分别有由Cu2+和Fe3+引起的吸收峰, 这两处的峰强与绿松石的蓝绿色调之间的关系, 和新疆哈密绿松石成分中Fe2O3/CuO的比值与颜色之间的关系对应一致。

将光纤布拉格光栅(FBG)粘贴在超磁致伸缩材料(GMM)上,两端加永磁体材料建立偏置磁场以确定系统静态磁场工作点,采用环氧树脂密封绝缘,放置在电流形成的磁场中,构成光纤电流传感器.利用光纤迈克尔逊干涉仪线性边带对光纤光栅交变应变解调,实现了对交流电流信号的检测.实验测得,在传感器线性输出范围内,可探测到的最大线性电流幅值为1700 A,传感系统电平/电流灵敏度为0.68 mV/A.该电流传感装置具有结构简单,体积小,成本低,为今后电力系统中电流检测装置的研制提供了一种选择.