为了解决传统铝合金焊接接头气孔数量多、晶粒粗大及力学性能差的问题,以5083-O铝合金为研究对象,进行了超声振动辅助激光-电弧复合焊接试验。研究了超声振动对铝合金焊缝气孔数量、微观组织及抗拉强度的影响,并探讨了超声波在焊接熔池中对气孔排出和组织细化的作用机理。结果表明,超声辅助焊接的焊缝气孔数量显著降低,主要归功于超声空化效应降低了铝合金熔体中的氢浓度,并促进气泡的快速逸出；超声波的空化效应和声流效应改变了熔体的压力、温度以及流动状态,使熔池的结晶条件发生改变,从而通过提高形核率和破碎枝晶细化了焊缝晶粒组织；施加超声振动后的焊缝平均拉伸强度由242.9MPa提高到270MPa,且断裂位置发生在热影响区,主要是因为焊缝区气孔减少和组织细化。此研究对深入理解铝合金焊接过程中缺陷形成机理及提高接头强度是有帮助的。

为了研究气体喷嘴形状对焊接成形质量的影响,采用了建立不同形状喷嘴的外流场数值模型的方法,进行了数值仿真和实验验证。在相同工艺参量下,采用YAG激光-MIG电弧复合热源,对10mm厚的5083铝合金板进行了平板堆焊试验。结果表明,多排圆管喷嘴的焊接过程最稳定,焊缝熔深和熔宽最大,分别为9.41mm和4.45mm,但其气孔率却最高达7.34%;单个方管的保护效果最好,但其焊接过程稳定性、熔深和熔宽均介于多排圆管与单个圆管喷嘴之间;而单个圆管除了保护效果介于多排圆管与单个方管之间外,其过程稳定性最差,焊缝形貌特征值最小;保护气体喷嘴为方形时,保护效果最佳。该结果验证了数值模型计算所得到的各种喷嘴有效保护范围和气流挺度。

在过去的几十年中, 等离子纳米粒子, 尤其是金纳米粒子(AuNPs), 由于其独特的局部表面等离子体共振(LSPR)特性, 金纳米颗粒非常适合高度传导定域在表面的化学或物理刺激产生的光信号, 已被广泛应用于生物检测与成像。 包括单细胞光谱分析与成像。 基于光吸收和弹性光学方法散射, 阐述了利用光谱方法进行的单细胞光学探测的进展应用和纳米系统表现出新的特性。 论述了基于AuNPs的细胞内环境光谱分析与探测, 对在单细胞水平上进行的细胞动态实时测量的基本原则和与光互动独特的相关方法进行了描述。 重点放在单细胞光谱检测的原则、 方法及这些方法的优点和挑战, 并阐述了最近在这一领域的研究进展, 内容包括细胞和亚细胞环境的探测、 细胞应答诱导细胞凋亡过程探测、 生物分子识别和量化、 药物传递及释放、 癌症诊断及治疗等。 给出了未来的挑战和努力方向。

为了研究激光-电弧复合焊不同引导方式对铝合金焊接成形质量的影响, 采用YAG激光-MIG电弧复合热源对10 mm厚5083铝合金板进行平板堆焊试验, 并采用HANNOVER电弧分析仪、高速摄像机、金相显微镜等设备研究不同引导方式下焊缝宏观组织和微观组织的影响。研究表明, 不同引导方式对焊缝成形有较大影响。电弧引导激光焊接(Arc-laser hybrid welding leading, AL)时, 激光与电弧两热源的耦合效果好, 焊缝截面成型良好, 为典型的“蘑菇”状; 激光引导电弧焊接(Laser-Arc hybrid welding leading, LL)激光电弧作用区主要为等轴细晶粒, AL为明显的等轴树枝晶和细小的等轴晶粒。同时二者接头焊缝中心硬度值均略低于焊缝中心到熔合线之间的硬度值。LL焊接较AL时熔池振荡严重, 熔滴易呈爆炸倾向过渡。

单金纳米棒（gold nanorod AuNR）的远场光学技术在近几年引起了相当大的关注。 由于金纳米棒（AuNRs）独特的局部表面等离子体共振（localized surface plasmon resonance LSPR）特性, 金纳米棒颗粒非常适合高度传导定域在表面的化学或物理刺激产生的光信号。 根据该课题组的研究经验, 对AuNR的光学探测和光谱学方法的原理、 应用、 进展和纳米系统表现出新奇的光学特性进行了综述。 较为全面地介绍了: (1)AuNR散射光谱相关的各类技术, 包括: 暗场技术, 零差和外差技术, 光子晶体技术, 空间调制和偏振调制技术等； (2)AuNR散射光谱特性, 包括: 光谱线形函数, 线宽, 衬底对光谱的影响以及理论和实验光谱的对比等； (3)相关光谱技术近年来的发展。 重点研究了基于LSPR的远场光学散射方法。 主要是基于AuNR线性的方法, 如直接和间接的散射检测方法。 注重强调了介质环境（如底物, 表面结合的分子或其他纳米材料等）的重要性以及对散射光谱和消光幅度的影响。 特别注重的是AuNR表面及形貌的定量方法及其相关性研究, 无论是直接的还是间接的散射的方法, 大都给出实验与理论模型精确的比较。 这些实验和理论工具的结合可以详细解释单金纳米棒的光学性质。

根据Maxwell方程推导出电磁场参数与速度之间的关系，建立了直角坐标下的电磁场和温度场扩散2维偏微分方程, 分析了固体电枢电磁轨道炮的速度趋肤效应。以矩形固体电枢为例，给出了边界条件和激励源函数。采用有限差分法对方程进行求解，并对数据进行了分析，得到轨道和电枢中磁感应强度、温度和电流密度的分布曲线。计算结果表明:电枢的运动使得电流密度集中在电枢和轨道交界面的尾部，使得该局部地区温度增加，进而引起电枢尾部的熔融与烧蚀。

与球形金颗粒相比,棒状金颗粒具有更为特殊的表面等离子体共振(SPR)特性,通过控制不同长短轴比可以实现纵向SPR峰位置的人为调控(从可见光区到近红外光区)。由于金纳米棒表面SPR的强吸收导致的发光特性,使其在生物组织成像,癌症的诊断和治疗中存在着巨大的应用前景。结合配体的金纳米棒能够特异性地标记癌症细胞上的受体,并提供特定分子的特有信息,进行生物成像和癌症检测。另外,金纳米棒能够有效地吸收红外光能量进行局部加热,导致蛋白质变性,并致细胞死亡。主要回顾各种不同尺寸和形状的金纳米棒的光学特性,综述选择性标记的金纳米棒在生物成像,癌症诊断和光热疗法中的研究进展。

与球形金颗粒相比,棒状金颗粒具有更为特殊的表面等离子共振(SPR)特性:有横向和纵向两个SPR峰,纵向SPR峰的位置取决于金纳米棒颗粒的长短轴比,因此通过控制不同长短轴比,可以实现纵向SPR峰位置的人为调控(从可见光区到近红外光区),金纳米棒,由于其表面SPR等强吸收和发光特性,在癌症的诊断和治疗中存在着巨大的应用前景。结合配体的金纳米棒能够特异性地标记癌症细胞上的受体,并提供特定分子的特有信息,进行生物成像和癌症检测。另外,金纳米棒能够有效地吸收红外光能量进行局部加热,导致蛋白质变性,并致细胞死亡。主要回顾各种不同尺寸和形状的金纳米棒的光学特性,综述了选择性标记的金纳米棒在癌症诊断和光热疗法中的研究进展。

近年来,低功率激光的生物刺激作用的研究取得了可喜的成果,在临床上已经应用到各个领域,在对某些疾病的治疗效果是肯定的.但还存在许多问题,作用机理还没有统一.本文就低功率激光的生物刺激作用的一些典型实验研究,治病机理的研究进展以及存在的问题进行了评述.

应用低功率半导体激光血管外照射对100例高脂血症、高粘血症、高血压等缺血性疾病进行治疗研究,经过四个疗程的治疗,总有效率达到92%.其全血粘度,血浆粘度,血小析聚积率,纤维蛋白原(FBG)和TC,CHOL,LDL等多项指标明显下降.并与药物治疗组对照,其疗效优于药物.指出此种疗法的明显优势:不需静脉穿刺,为临床血液流变学异常的治疗提供了一个有效的途径.