硅氧负极材料(SiOx)比容量是石墨的近4 倍，被视为最有前景全面商用的下一代锂离子电池负极材料，但首次Goulombic 效率(ICE)偏低这一问题长期困扰着SiOx 的应用。预锂化能使SiOx 的ICE 上升，提高锂离子电池系统能量密度，为SiOx 全面应用铺平道路。本综述概述了近年来SiOx 负极预锂化的应用及研究进展，按照技术特点分类介绍了预锂化技术的最新研究进展，并列举了其中的典型方案与效果，重点讨论其反应机理、面临的挑战及潜在解决方案等，还对未来预锂化技术的发展进行了展望，供后续的研究与工业化参考借鉴。

空间光孤子是介质衍射效应和非线性效应相平衡的结果。当两束非相干光在非线性介质中传输时, 两孤子发生交叠而产生相互作用, 本文研究自散焦介质中非相干耦合暗孤子对的传输特性和相互作用。基于描述光束传播的耦合非线性薛定谔方程组, 利用变分法, 首先得到了自散焦克尔介质中传输的两暗孤子的幅值、横向中心位置坐标、速度和相位随传输距离变化的参数演化方程组, 讨论了孤子参数演化的规律。然后, 为分析孤子间相互作用, 导出了两幅值相等的暗孤子在传输过程中孤子间距随传输距离的变化规律, 作出了孤子对传输图像和相互作用图像, 最后导出了孤子间相互作用势能和相互作用力的表达式, 并利用图像详细分析了孤子间的相互作用特性。研究结果表明: 无损耗情况下, 孤子的幅值不受耦合作用的影响, 传输过程中保持不变; 耦合相互作用使两孤子横向中心位置坐标发生明显漂移, 当两孤子间距较小时, 孤子间距随传输距离作变速变化, 变化速率与孤子的幅值和耦合程度有关, 当两孤子间距趋近于零时, 孤子间距随传输距离呈匀速的稳定变化; 暗孤子间的相互作用力为排斥力, 随着孤子间距增大, 排斥力先增大后减小, 而相互作用势能一直逐渐减小, 当孤子间距增至4.5附近时, 孤子间势能减小到几乎为零。

研究了非相干耦合光束在损耗介质中的传输特性。采用变分法导出了介质损耗条件下非相干耦合光束的振幅、间距、相位、传播速度等参数演化方程组, 在此基础上经变换得到了两空间光孤子的相互作用势能和相互作用力表达式, 并结合画图分析了介质损耗对孤子的传输及相互作用的影响。研究表明介质损耗减慢了孤子相位的变化速度; 介质损耗还使孤子相互作用随传输距离呈现指数型衰减, 长距离传输可能会导致孤子对的变形崩溃; 孤子间的相互作用存在最大值, 当孤子间距大于某一定值时, 两孤子会互不干扰地独立传输。

前期研究表明血小板衍生生长因子-BB (platelet-derived growth factor-BB, PDGF-BB)与冠心病关系密切, 本文基于表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS)方法, 结合PDGF-BB拉曼频移为1 509 cm-1的拉曼特征峰, 对60例冠心病患者, 其中包括20例行皮冠状动脉介入治疗术(percutaneous coronary intervention, PCI)病人与40例未行PCI病人的尿液样本以及18例健康人尿液样本进行分析。结果显示: 行PCI病人的尿液样本SERS光谱中可以检测到1 509 cm-1 的拉曼特征峰; 而在健康人与大多数未行PCI病人的尿液SERS光谱中则检测不到。与临床资料对比发现, 尿液SERS光谱与冠状动脉造影技术在判断心血管堵塞程度是否达到70%以上吻合度较高。基于表面增强拉曼光谱的冠心病检测方法有望发展为一种无创的冠心病前瞻性诊断工具, 对于冠心病疑似病例是否需要行PCI提供可靠的临床诊断依据。

设计并合成能用于识别铜离子的荧光探针N′-(喹啉-2-亚甲基)-7-二乙胺基-3-甲酰肼-香豆素(FKBA), 通过质谱、 红外光谱、 元素分析、 1H NMR、 13C NMR等方法对该荧光探针FKBA进行表征; 采用荧光光谱法和紫外-可见光谱法对FKBA与金属离子的相互作用进行了研究。 结果表明FKBA对Cu2+有良好的选择性和灵敏度。 向含有FKBA的溶液中加入Cu2+, 其吸收峰发生红移, 且强度增大。 而向该溶液中, 加入Al3+, Ag+, Ba2+, Cd2+, Ca2+, Co3+, Fe3+, Cr3+, Hg2+, Mg2+, K+, Mn2+, Ni2+, Na+, Zn2+和Pb2+等其他16种金属离子时, FKBA的紫外吸收仅发生细微的变化。 FKBA作为化学传感器对Cu2+的选择性是通过与一系列与环保和生物功能相关的金属离子相互作用得到验证。 FKBA中加入Cu2+时, FKBA的荧光强度明显猝灭, 其他16种金属离子对FKBA的荧光强度几乎没有影响。 不同的金属离子分别与Cu2+共存时FKBA的荧光光谱猝灭程度相同, 说明FKBA具有良好的抗干扰能力。 向FKBA中加入EDTA, FKBA的荧光强度得到恢复。 FKBA中加入Cu2+, 溶液颜色变成棕色, 加入EDTA后又恢复到初始颜色。 说明FKBA的荧光减弱不是Cu2+催化FKBA分解而是FKBA与Cu2+络合。 在酸性环境中, FKBA的希夫碱结构不稳定, 部分FKBA分解成其他的荧光物质。 据IUPAC(cDL=3Sb/m)测得检测限为0.13 μmol·L-1。 对实际样品中的Cu2+浓度进行分析, 表明FKBA可作为荧光传感器用于实际样品的Cu2+检测。

通过测量不同低浓度血小板衍生生长因子-BB(PDGF-BB)水溶液的表面增强拉曼光谱(SERS), 可以检测到质量分数低至10-8的PDGF-BB水溶液在拉曼频移为1509 cm-1处的拉曼特征峰。通过检测行皮冠状动脉介入治疗术(PCI)患者(动脉粥样硬化程度较高)术前尿液样本与未行PCI患者(动脉粥样硬化程度较低)尿液样本SERS, 并结合PDGF-BB的1509 cm-1处拉曼特征峰可以发现, 行PCI患者尿液样本的SERS中可以检测到PDGF-BB的拉曼特征峰, 即PDGF-BB在尿液中的浓度与动脉粥样硬化程度相关。结果表明, SERS技术可以检测到极低浓度PDGF-BB水溶液的拉曼特征峰, 尿液的SERS可以成为判断冠心病患者是否需要进行PCI的重要依据, 因此SERS技术有望成为一种无损检测与筛查冠心病的临床诊断工具。

综合分析了常见的基于图像的三维重构方法的优缺点，提出了一种基于单张图像，采用马尔科夫随机场(MRF)推断3D位置和方向的3D重构方法。该算法首先将图片分割成多个小的区域(超像素块)，并假定空间场景由许多很小的平面组成，超像素块与平面相互对应，对图像中每个超像素块求取出一组特征向量(纹理、颜色等)，使用MRF模型化平面参数之间、超像素特征向量与平面参数之间的关系，采用监督学习的方式求取相关参数，求解MRF模型，并根据平面参数进行场景重建。这种算法不需对场景结构做明确的假定，因此较之以前的方法可以获得更多3D结构细节信息。用该方法对200张图片样本进行验算，样本中有60%实现了较为准确的3D重构。

为了研究电场一定时, 光束在非近轴条件下铌酸锂晶体的电光效应, 采用折射率椭球张量的循环坐标变换方法, 理论上推导了光轴正交截面上折射率分布的解析式, 讨论了折射率、相位延迟以及透射率与光束入射方向之间的关系, 并且进行了实验验证, 取得了透过率随光束与光轴夹角α的实验数据。结果表明, y方向加电场时, 入射光小角度偏转将引起x方向感应折射率以及光束透射率的明显变化, 而y方向的感应折射率不变; 光束与光轴的夹角α对铌酸锂晶体电光性能的影响远远大于光矢在x-y平面与x轴正半轴的夹角β对其的影响; x方向加电场时感应折射率同y方向加电场时类似,但此时相位延迟更小, 在0°~0.4399°夹角范围内, 前者的透过率变化较后者慢, 并且在0.45°之后呈现出交替变化的规律, 当夹角为0.5°,0.680°等位置时,它们具有相同的透过率。这一结果对利用角度调节以改善铌酸锂晶体的电光性能具有一定的指导意义。

基于空间太阳望远镜已有的光机热集成研究，结合其运载轨道修改、观测视场扩大等因素的调整，获取了深空太阳天文台磁场望远镜主反射镜温度分布的定量结果.采用光机热集成分析法，结合主反射镜前期的支承方案，获取了主反射镜在装夹状态下的热变形定量描述.采用抛物面多项式和Zernike多项式拟合，获取了主反射镜表面热变均方差值大于λ/40(λ=533 nm)的热控准确度，无法确保系统获取0.1″的高分辨率成像目标，验证了预研阶段热控方案的局限性.提出修改主反射镜正三角的机框式支撑为六点支撑的建议，为深空太阳天文台磁场望远镜热控准确度的提高、热控方案的优化提供技术参考.

采用Mo，WCu和W分别作为三种气体火花开关的主电极材料，进行放电条件下电极烧蚀实验，研究开关电极烧蚀率和烧蚀形貌，分析电极烧蚀特征。结果表明，Mo，WCu和W开关的主电极烧蚀率分别为3.32×10-2 C-1·m-2， 2.63×10-2 C-1·m-2和1.74×10-2 C-1·m-2，W开关主电极烧蚀率最小。实验后开关的主电极中心烧蚀严重，呈现明显裂纹和烧蚀坑。Mo主电极表面呈现明显熔融态，阴极表面形成大量裂纹(宽度达10 μm)和孔隙(孔径达10 μm)；WCu和W主电极表面形成少量圆球状W突起(粒径达20 μm及以上)。开关外壳内壁沉积了喷溅颗粒。WCu开关外壳沉积颗粒较大(粒径达10 μm)，Mo开关外壳沉积颗粒居中(粒径为2 μm)，W开关外壳沉积颗粒最小(近1 μm)。因此可优先选用具有优异抗烧蚀性能的W作为气体火花开关电极材料。