将凝灰岩石粉作为矿物掺合料掺入水泥基材料中，可实现减少水泥产量、降低CO2等温室气体排放和利用工业固废。本文综述了凝灰岩石粉在水泥基材料中的作用机理，并系统总结了凝灰岩石粉掺入对水泥基材料的凝结时间、和易性、力学性能、耐久性能的影响规律，给出了凝灰岩石粉制备和使用建议，提出了凝灰岩石粉对水泥基材料性能影响研究中存在的不足，展望了凝灰岩石粉对水泥基材料性能影响未来需要注意的研究问题。

提出了一种PdSe₂纳米线(NWs)薄膜/Si异质结近红外集成光电探测器。采用热辅助硒化预先制备Pd NWs的方法合成大面积PdSe₂ NWs,通过组装和转移NWs可制备包含8×8器件单元的集成光电探测器。光电性能测试结果表明,所设计的器件在200~1300 nm宽波段范围内均有明显的光响应,峰值位于810 nm附近。在零偏压下,器件在810 nm处的响应度(R)为166 mA·W ^-1,当施加-2 V偏压时,R值显著提高至3.24 A·W ^-1。此外,集成器件呈现出优异的均匀性,64个器件的电流开关比均为60左右。由于良好的性能均匀性,该集成光电探测器可应用于图像传感领域,能可靠地记录近红外光投射的“LASDOP”字母图像,展示了潜在的应用前景。

针对超高压直流输电系统对光纤的特殊要求，研究了适用于超(特)高压直流输电测量和控制系统的几种特种光纤的主要性能指标。对光纤的芯层/包层直径、衰减值和最小弯曲半径等光学特性和阻燃等材料特性进行了研究，为寻找适用于超(特)高压直流输电测量和控制系统中不同应用环境且性价比较优的特种光纤提供了参考。通过实验分析得知，光纤的芯径越小，光纤在850 nm的衰减值越小。因而在超(特)高压直流输电测量和控制系统应用中，当数据传输量较大、对传输信号带宽有一定要求时，倾向于选择小芯径(约62.5 μm)的光纤；而对功率传输有要求时，则倾向于选择大芯径(约200 μm)的光纤。

在超高压直流输电系统的直流测量系统中，使用光纤代替电力线传输激光能量以驱动远端测量传感器，可以实现高低电压隔离和绝缘以及抗电磁干扰。针对在实际运行中远端测量传感器故障率较高的问题，通过研究传感器各功能模块的工作原理、结构特点以及薄弱环节，研制了一种改进型直流测量传感器。该传感器采用光伏电池最大功率点跟踪技术，优化了各模块的电路设计，提高了模块的集成度，也改善了器件的性能。现场测试结果表明，改进型直流测量传感器在测量精度及功耗方面均优于国外产品。此传感器能提高直流测量系统的精确性和稳定性。

通过测试西石门金矿中不同矿段、 不同期次的黄铁矿样品的拉曼谱峰, 探讨了该区含金黄铁矿拉曼谱峰位移的变化特征及其矿床学意义。 测量结果表明: 在240～600 cm-1范围内, 黄铁矿的拉曼谱峰表现为Fe—［S2］2和Au+—［S2］2-的伸缩振动。 不同矿段、 不同世代的黄铁矿样品的拉曼图谱位移具明显规律性: 矿化最优的330矿段, 黄铁矿的拉曼图谱位移相对于290和370矿段, Au+—［S2］2-的伸缩振动变化大, 其拉曼谱峰偏的强度大并向低频率偏移明显； 反之, 矿化差的370矿段, Fe—［S2］2的伸缩振动变化大, 强度小, 拉曼位移频率变化较小； 同一矿段、 不同世代的黄铁矿样品, 其拉曼谱峰变化也具有以上规律: 第Ⅰ世代黄铁矿, 拉曼强度最大, 拉曼谱峰向低频偏移不明显； 反之, 主成矿期(Ⅱ, Ⅲ世代)的黄铁矿, 拉曼谱峰强度较小, 向低频偏移大。 这表明: 对不同矿段、 不同期次的黄铁矿颗粒进行拉曼谱峰测试, 可以为推测其含金性及所处的地质环境提供依据。

在室温高达27 GPa压力下对天然奥长石(Na0.86K0.02Ca0.12Mg0.01(Fe0.01Al1.12Si2.87O8))粉晶进行了原位同步辐射X光衍射(XRD)测量, 获得了样品的状态方程。 实验数据表明随着压力增大奥长石样品在大约3.5 GPa发生了三斜向单斜的相变(P1→C2)和在大约10.0 GPa发生了单斜对称相变(C2→C2/m)。 样品三个相的体模量计算值分别为K0=73.8 GPa (K′=10.98), K(C2)=124 GPa (K′=1.05) 和K(C2/m)=272 GPa (K′=0.625)。 样品的元素组成影响其T—O—T 键角的刚度、 M—O键的强度和Si—O—Al键角的弯曲, 从而导致奥长石样品在高压行为的特殊变化。 三斜相的奥长石晶胞压缩性具明显的各向异性。 实验结果表明在冷俯冲带奥长石可能是碱金属和碱土金属深循环的载体。

利用X射线衍射、 X射线荧光光谱及红外吸收光谱对墨脱县北侧和格林村两处洪积扇滑坡面内采集的滑带土样品测试, 分析了的主要矿物、 黏土矿物的组成和含量及其化学成分。 结果表明, 滑带土中主要矿物组成受洪积扇组分控制, 其黏土矿物含量分别占9%和10%, 墨脱县附近滑动面中滑带土样品的黏土矿物含大量的伊利石, 反应出该滑坡事件在很短的时间内完成, 滑坡体滑动速率非常高; 两处滑带土样品的红外吸收光试均未发现CO2-3, HCO1-3或C—H等振动相应产生的吸收峰, 表明洪积扇滑动之后, 滑坡面处于封闭系统, 没有力学性质较差的碳酸盐等外来矿物或含腐蚀质的次生黏土沿滑动面充填进去, 其结果增加了滑坡体的稳定性; 样品中含有一定量的埃洛石, 反应了区域洪积扇发育在非常潮湿温暖的环境中, 同时封闭体系内滑带土所含的Na2O和CaO等化学组分不能通过淋滤作用排出, 滑坡面内发生强烈的水-岩相互作用, 促使其内部的黏土矿物发生伊利石-伊利石/蒙脱石混层-蒙脱石趋势的转化, 导致格林村附近滑坡面内的滑带土中含大量后期分解形成的伊利石/蒙脱石混层。 该类黏土矿物组合很大程度上降低了滑带的摩擦强度值, 从而提高了再次发生滑坡的危险性。

测量获得了金刚石压腔系统中碳化钨基座单轴下的总压应力(F/N)-应变(ε/μm/m)关系: F=3.395ε+12.212(R2=0.999 9), 研制出可以在定量单轴压力下原位测试样品谱学特征的装置。 利用该装置测试了单轴压力在2548.664 MPa下单晶硅片的拉曼谱峰。 测试结果表明, 当压力垂直于单晶硅样品［100］结晶面时, 样品的519.12 cm-1谱峰随压力增大有规律的向高频方向偏移, 谱峰频移量(Δω/cm-1)与压力(σ/MPa)的增加呈显著的线性关系, 线性方程为σ=365.80Δω+10.19。 式中的常数项在一定程度上反应了样品本身存在的残余应力; 一次项系数与理论计算得到的结果存在一定差异, 可能是由于本实验考虑了样品受力的定向性。 Δω-σ线性关系式中的常数项可能代表两层含义: 一是实验过程中存在的误差; 二是在一定程度上反应了硅片本身存在的内应力的大小。

对汶川地震断裂带深溪沟出露的基岩错动面两侧岩脉中的石英矿物进行了拉曼谱峰测定, 并根据所测石英的464 cm-1拉曼谱峰向高波数的偏移量估算了断裂带中的压应力分布。测试结果表明, 错动面附近岩脉中石英的464 cm-1拉曼谱峰向高波数偏移量为3.29 cm-1, 相应的压应力值为368.63 MPa, 明显低于错动面两侧应力积累, 这可能是由于错动面的多次活动导致了应力不断得到释放。断裂南东盘(下盘)远离错动面, 岩脉中石英的464 cm-1拉曼谱峰向高波数偏移量具有增加的趋势, 相应的应力积累也逐渐增强, 距错动面21 m处的石英样品的464 cm-1拉曼谱峰向高波数偏移4.40 cm-1, 相应压应力可达到494.77 MPa。剖面北西盘(上盘)在距错动面10 m处, 样品464 cm-1拉曼谱峰的偏移量达到最大值, 相应的应力积累为519.87 MPa, 其后远离错动面应力积累开始减弱, 在北西盘17 m处, 应力积累骤然下降至400.37 MPa。在西北盘距错动面27 m处, 岩脉石英的464 cm-1拉曼谱峰向高波数偏移量下降至3.21 cm-1, 应力已经减弱到359.59 MPa, 这可能是由于该处位于断裂带的边缘, 远离错动面, 受到了较小的断层活动的影响。因此, 汶川地震断裂带内的应力虽然得到部分释放, 但剩余的应力分布并不均匀, 而且在局部还存在较高的应力积累, 这反应了断裂带中岩石的力学性质在空间上具有不均匀性。

在3 GPa, 1 200 ℃条件下, 分别以碱性玄武岩粉末和等化学计量光谱纯试剂为原料进行高温高压熔融结晶实验, 对实验产物进行了电子探针测试和拉曼光谱分析, 确定结晶产物为绿辉石, 其拉曼谱峰的半高宽较窄且形态尖锐, 表明绿辉石晶体中Si—O四面体结构稳定, 矿物内部有序度高。 结合前人研究成果探讨了绿辉石成因的影响因素及其原始岩浆, 结果表明绿辉石的形成可能受母岩成分、 体系流体含量和温压条件等多种因素影响。 本实验结果为绿辉石和榴辉岩成因学研究提供可能的实验依据。