基于激光诱导荧光原理搭建了用于机动车尾气测量的羟基 (OH) 自由基总反应性直接测量系统 (LP-LIF-kOH), 并开展了典型柴油车尾气的转鼓测试, 获得了不同排放水平下重型柴油车尾气 OH 自由基总反应性的特征。该系统使用中心波长为 266 nm的紫外脉冲激光在流动管中光解臭氧产生过量 OH 自由基, 使其与采样进入流动管中的活性气体反应发生浓度衰减; 利用中心波长为 308 nm 的脉冲激光作为激发光, OH 自由基吸收激发激光能量后释放荧光光子信号, 利用激光诱导荧光技术记录 OH 自由基衰减曲线对衰减过程进行测量; 而通过对衰减曲线进行指数拟合,即可获得采样气的 OH 自由基总反应性 (kOH)。在柴油车尾气中的活性有机物闭合测量实验中, 对国三与国五的柴油车尾气进行 kOH 的测量, 发现柴油车尾气 kOH 的值随着国家排放标准的升高而降低, 不同车辆的 kOH 差别较大, 同一车辆冷启动测得的 kOH 值大于热启动测得的 kOH 值。kOH 的主要贡献来自氮氧化物 (55%)、一氧化碳 (2%) 和一次排放的挥发性有机物 (34%)。最后初步建立了一种利用 kOH 估算柴油车尾气碳氢化合物 (HC) 排放因子的方法。

搭建了基于空间光调制器的非相干光照明全息记录系统，建立了系统的波动数学模型，获得了系统的点扩展函 数、横向放大率以及再现距离的具体表达式。实验给出了分辨率板的相移数字全息图和重建像，然后对两个非荧光 骰子进行全息拍摄，在不同平面实现了数字聚焦。给出了该系统下的彩色全息实验结果。结果表明这种非相干光照 明全息系统可以快速获取三维物体的全息图，再现时结合相移算法可以得到无零级像和共轭像的高质量重建像。

超薄金属膜在太赫兹波段的探测器、 反射镜、 波导器件以及太赫兹量子级联激光器中得到了广泛应用。 超薄金属膜的光学常数不仅是这些器件设计中不可缺少的参数， 而且是开发新型光电材料的一个重要依据。 文章运用太赫兹差分时域光谱技术对超薄金属铬、 镍和钛膜的光学特性研究， 获得其在太赫兹波段的折射率和消光系数， 并根据菲涅尔公式计算入射介质为高阻GaAs时， GaAs/Metal界面的反射谱， 三种金属在0.3~1.5 THz的波段范围内的平均反射率均超过80%。 研究超薄金属膜在太赫兹波段的反射特性， 为设计性能优良的太赫兹辐射源、 探测器及太赫兹光学元件奠定基础。

采用预涂粉末激光熔覆技术，在45#钢表面制备出原位生成TiC-ZrC颗粒增强的镍基复合涂层。使用扫描电镜(SEM)，EDS能谱和X射线衍射(XRD)对熔覆层的显微组织和物相构成进行了分析，并对熔覆层进行了硬度、摩擦性能测试。结果表明，在适当的工艺条件下，原位生成TiC-ZrC颗粒增强镍基复合涂层形貌良好，涂层与基材呈冶金结合。熔覆层底部组织为定向生长的γ(NiFe)树枝晶，熔覆层中上部组织为先共晶析出的TiC-ZrC颗粒相和Cr3C2条状相均匀分布于γ(NiFe)树枝晶基体中。熔覆层具有高的硬度(平均硬度HV0.31300)和良好的耐磨性，与纯Ni60熔覆层相比，其磨损失重仅为纯Ni60熔覆层的1/4。熔覆层硬度和耐磨性的提高归因于大量TiC-ZrC复合颗粒的形成及其在涂层中的均匀弥散分布。

针对已有的固相合成法和湿化学法等合成方法中存在的工艺复杂、反应时间长、反应不充分等缺点,提出应用激光烧结快速合成技术制备质地致密、成型较好的La2(MoO4)3材料。对样品的拉曼光谱，X射线衍射,样品表面形貌和热膨胀性进行了分析和讨论。结果表明，制备的样品基本上是单一相的La2(MoO4)3，扫描电镜显示出样品表面多为细小晶粒的团聚体;能谱分析表明样品表面上各小晶粒的成分基本相同，说明得到的样品成分均匀;La2(MoO4)3在低温下是单斜结构，达到室温及以上时为正交结构，其极有可能是各向异性负热膨胀材料。

采用激光烧结技术快速成功地将比例适当的Al2O3和WO3粉末合成了形貌良好且致密的Al2(WO4)3材料,并对该材料采用多种分析手段进行了分析。 拉曼光谱分析说明在合适工艺参数下激光烧结可避免原料挥发，使原料完全参与反应。X射线衍射(XRD)分析表明合成物主要是Al2(WO4)3，属空间群Pnca，具有正交结构，可能显示负热膨胀特性，另外还含有少量的AlxWO3(x≤1)和WO3-x(x<1)。扫描电镜(SEM)发现合成物晶粒呈球形、细小、排列致密、少有气孔、尺寸约在10 nm左右。能量散射光谱(EDS)分析显示合成物内部成分分布均匀。热分析则得出合成物中少许杂相为复杂非平衡相。

采用激光烧结快速合成方法成功制备出负热膨胀ZrW2O8材料。在扫描电镜(SEM)下观察样品形貌,显示出激光烧结ZrW2O8样品颗粒细小、分布均匀，晶粒大小在10 nm左右。X射线衍射(XRD)和拉曼光谱分析表明，激光法烧结可以有效地合成ZrW2O8,样品表面仅包含α-ZrW2O8，而样品内部除包含主要成分α-ZrW2O8外，还有γ-ZrW2O8相存在,可能与激光烧结过程中圆坯片内部存在极大的应力有关。同时分析了激光扫描速率对样品性能的影响，结果表明，激光烧结合成ZrW2O8时，在合适的激光功率密度下，适当地降低扫描速度，可以有效地减少γ相的产生。

激光熔覆技术是金属材料表面强化和改性的有效方法之一。利用该技术,在A3钢表面激光熔覆预置涂层,成功制备出了原位生成NbC颗粒增强的镍基复合涂层,并进行了硬度、摩擦性能测试,X射线衍射(XRD)和显微组织分析。扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射分析结果表明,原位生成NbC颗粒增强的镍基复合涂层与基材呈现良好的冶金结合,熔覆层的组织为先共晶析出的树枝晶(Cr,Fe碳化物相)和原位生成的NbC颗粒相均匀分布在γ(Ni Fe)基体中。硬度测试和摩擦磨损实验表明,激光熔覆原位生成NbC颗粒增强镍基复合涂层平均硬度高达HV0.31200,耐磨性是纯Ni60激光熔覆层的2.5倍。分析认为,其硬度和耐磨性提高的原因在于涂层中形成了大量的、原位生长的NbC颗粒增强相,且均匀分布于基体中。

在45#钢基底上进行了铁基合金和铁基合金加Nb2O5的激光熔覆对比实验.通过工艺参数和Nb2O5含量的优选,获得了成形良好、无裂纹、组织致密均匀的高质量铁基激光熔覆层.采用渗透法观察熔覆层表面裂纹,利用金相显微镜和扫描电镜观察熔覆层横断面的显微组织,使用X射线衍射仪对熔覆层进行物相分析,并测试了熔覆层的硬度.分析结果表明,G312+ 0.6% Nb2O5(质量分数)熔覆层组织为细小的先共晶析出的碳化物等强化相均匀分布在由γ(Fe,Ni)固溶体和多种金属间化合物组成的共晶体中,且生长方向不同.Nb2O5改善铁基熔覆层抗开裂能力的原因一方面是Nb占据晶界增强了晶界结合,另一方面,部分Nb2O5受C的还原作用生成NbC,先共晶析出,成为异质核,提高了凝固结晶过程中的形核率,使得熔覆层组织得以细化,且降低了熔体中的C浓度,减少了Cr(Fe)碳化物脆性相的体积分数,熔覆层韧性增强,裂纹敏感性降低.

采用自动送粉工艺,在A3钢表面制备出原位生成B4C颗粒增强的镍基激光熔覆层。使用扫描电镜(SEM),电子能谱(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对熔覆层的组织和物相构成进行了分析,并对熔覆层进行了硬度、摩擦性能测试。结果表明,原位生长B4C颗粒增强的Ni基复合涂层与基材呈现良好的冶金结合。熔覆层的底部组织为先共晶析出的Cr,Fe的碳化物树枝相分布在γ(Ni Fe)基体中,而中上部组织为先共晶析出的树枝晶和包含原位生成B4C的白色颗粒相分布在共晶基体中。熔覆层具有极高的硬度(平均HV0.31400),耐磨性是纯Ni60涂层的2倍。硬度和耐磨性的提高归因于涂层中大量的包含原位生长B4C颗粒相的生成,并均匀分布于涂层的共晶基体中。