血液中含有众多生物信息, 如激素、 酶、 抗体等丰富的蛋白质成分。 通过对血液中众多生物信息进行检测鉴定可以起到对该血液种属判定、 溯源的目的。 因此, 血液检测技术的发展在诸如刑事案件侦破、 物种鉴定、 疾症预防等领域具有重要意义。 目前, 传统血液检测手段多为显微观测、 免疫法、 DNA/基因检测法等, 这些技术会对血液样本造成不可逆转的破坏性, 且存在分析周期长、 结构装置复杂、 试验价格昂贵等问题。 随着激光技术的发展, 拉曼光谱技术作为一种非线性散射光谱技术, 在血液检测技术中得到了应用。 在血液检测技术中, 拉曼光谱技术通常与共聚焦显微系统结合, 对涂在载玻片上或盛放在透明容器中的血液样品进行光谱信号采集。 该技术具有快速、 无损等优势, 但复杂的光路系统及昂贵的实验装置限制了该技术的广泛推广。 为提出一种装置简单、 操作简便的血液拉曼检测新技术, 研究采用基于毛细管的显微拉曼技术方案采集并分析人全血的拉曼信号。 血液样品通过毛细管的虹吸效应取样, 与载玻片的涂样方式相比毛细管的方案具有模拟人血管、 维持血液活性、 减小空气对实验过程中血液成分的影响、 降低激光对血液样品的灼伤效果等优势。 为避开可见光部分荧光较强区域的荧光干扰, 研究采用360 nm紫外激光器作为激发光源, 防止可见荧光信号的干扰。 积分时间设为800 ms, 有效避免因激光长时间照射对血液样品的灼伤效果, 影响实验数据的稳定性与真实性, 光谱平均次数为2次, 避免单次测量所带来的数据的不准确性影响。 光谱扫描范围为500～1 800 cm-1, 结果表明此范围内可较好的避开可见光部分荧光较强区域的干扰。 测得的拉曼光谱信号通过滤波去噪及基线校正进行处理。 首先采用5阶离散小波变换滤波, 进行1层信号分解, 滤除高频噪声信号, 保留低频有效信号, 从而去除杂散信号, 对光谱有效信号进行提取。 其次, 采用4阶多项式拟合扣除基底的基线校正, 实现人全血的毛细管显微拉曼光谱峰值信号的提取。 最终, 通过查询SDBS数据库以及人血样本通过reishaw共聚焦显微拉曼光谱仪测量所得光谱图进行验证发现测得信号中部分为人体内数种氨基酸成分的拉曼信号。 实验研究发现, 基于毛细管的显微拉曼实验系统与常规拉曼探头实验系统相比, 拉曼信号更稳定、 重复性高, 可有效提取人全血中的拉曼光谱信号, 而其与高精度的共聚焦显微拉曼系统相比价格便宜、 结构简单、 易于推广等优点, 但信号信噪比、 有效信号的峰值强度上仍有进一步的提升, 是一种测量人全血拉曼信号的可行方案。

采用直流反应磁控溅射法, 以高纯Ti为靶材, 高纯O2为反应气体, 制备了TiO2薄膜.研究了氧气流量对薄膜结晶取向、表面形貌和光学性能的影响.研究发现, TiO2薄膜主要呈锐钛矿TiO2(101)择优取向, 当氧气流量较小时, 薄膜中还含有金属Ti(100), 氧气流量较大时, 薄膜含TiO2(101)和TiO2(004), 成多晶态; 薄膜的粗糙度和颗粒大小都随氧气流量的增大而增大; 薄膜在400~1 100 nm可见-近红外波段有较高的透射率并且其吸收峰随着氧气流量的增大而红移, 当氧气流量为5 sccm时, 平均透射率最高.

使用直流磁控溅射法在玻璃基底上沉积Mo薄膜，采用X射线衍射仪、原子力显微镜和四探针测试系统研究了溅射工艺对Mo薄膜的结构、形貌和电学性能的影响.结果表明：当基片温度为150 ℃时，薄膜获得(211)晶面择优取向生长，而在低于250 ℃的其它温度条件下，样品则表现为(110)晶面择优取向生长.进一步的表面形貌分析显示：薄膜的粗糙度随基片温度变化不明显，其值大约为0.35 nm，随溅射功率密度的增大而变大；电学性能方面：随着溅射功率密度的升高，薄膜导电性能迅速增强，电阻率呈现近似指数函数衰减；随着基底温度的升高，薄膜的电阻率先减小后增大，当基底温度为150 ℃时，薄膜电阻率降低至最小值2.02×10-5 Ω·cm.

采用直流磁控反应溅射法，在Si(111) 基底上成功制备了多晶六方相AlN薄膜.研究了溅射过程中溅射气压对薄膜结构和表面粗糙度的影响.结果表明：当溅射气压低于0.6 Pa时，薄膜为非晶态，在傅里叶变换红外光谱中，没有明显的吸收峰； 当溅射气压不低于0.6 Pa时，薄膜的X射线衍射图中均出现了六方相的AlN(100)、(110)和弱的(002)衍射峰，说明所制备的AlN薄膜为多晶态，在傅里叶变换红外光谱中，在波数为677 cm-1处有明显的吸收峰；随着溅射气压的增大，薄膜表面粗糙度先减小后增大，而薄膜的沉积速率先增大后减少，且沉积速率较大有利于减小薄膜的表面粗糙度；在溅射气压为0.6 Pa时，薄膜具有最小的表面粗糙度和最大的沉积速率.

利用DC磁控溅射法在p-Si(111)衬底上制备了TiNx薄膜.利用X射线能谱仪(EDX)、X射线衍射(XRD)、紫外/可见分光光度计、四探针电阻率测试仪等分析了薄膜的组分、结构和光电特性.结果表明，薄膜中N /Ti原子比接近于1；衬底温度对薄膜的择优取向影响显著，240℃附近是TiNx薄膜结晶择优取向由(111)向(200)转变的临界点；薄膜在近红外波段平均反射率随衬底温度的升高，先增大后减小；薄膜的电阻率随着衬底温度的升高而显著降低.

在溅射法预制备的LaNiO3/Si基片上,用射频溅射法在较低的衬底温度(235～310℃)和纯Ar气氛中原位生长Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)薄膜.通过优化溅射功率、基片温度等工艺,最后在260℃的较低基片温度上成功制备出具有良好铁电性的PZT薄膜.使用X射线衍射(XRD)测试样品的结构,原子力显微镜观察其表面形貌,TD-88A标准铁电测试系统测试样品(Ar/PZT/LNO结构)的铁电性能.结果表明:(1)溅射功率110W,基片温度260℃时,原位沉积的PZT呈(111)、(200)取向;(2)上述工艺制备的PZT薄膜展现良好的铁电性,在5V测试电压时,其剩余极化为23.1uc/cm2,漏电流密度为1.34×10-4A/cm2.

用射频(RF)溅射法在镀LaNiO₃(LNO)底电极的Si片上沉积PbZr_0.52Ti_0.48O₃(PZT)铁电薄膜,沉积过程中基底温度为370℃,然后在大气环境中对沉积的PZT薄膜样品进行快速热退火处理(650℃,5min).用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)测量其组分,X射线衍射(XRD)分析PZT薄膜的结晶结构和取向,扫描电子显微镜(SEM)分析薄膜的表面形貌和微结果,RT66A标准铁电综合测试系统分析Pt/PZT/LNO电容器的铁电与介质特性，结果表明,PZT薄膜的组分、结构和性能都与溅射沉积功率有关.

采用磁控溅射方法在石英玻璃上制备了PbZr_xTi_1-xO₃(PZT)(x=0.52)非晶薄膜,并测量了200～1100nm的紫外-可见-近红外透射光谱.基于薄膜的结构和多层结构的透射关系,发展了仅有6个拟合参数的光学常数计算模型.利用该模型,可以同时获得薄膜在宽波段范围内的光学常数和厚度,得到折射率的最大值为2.68,消光系数的最大值为0.562,拟合薄膜厚度为318.1nm.根据Tauc′s法则,得到PZT非晶薄膜的直接禁带宽度为3.75eV.最后,利用单电子振荡模型成功地解释了薄膜的折射率色散关系。

采用高度稀释的前驱体溶液在LaNiO3 (LNO)薄膜上沉积了Ba_0.9Sr_0.1TiO₃(BST)薄膜.X-射线衍射分析表明BST薄膜呈高度的(1#0#0)择优取向.原子力显微镜测量发现制备的BST薄膜具有大的晶粒尺寸80～200nm.用椭偏光谱仪测量了光子能量为0.7～3.4eV范围内BST薄膜的椭偏光谱,用Cauchy模型描述BST薄膜的光学性质,获得了BST薄膜的光学常数谱和禁带宽度Eg=3.36 eV.

对用不同方法制备的软X光激光实验用的Al衰减膜样品，用Auger电子能谱(AES)结合氩离子束刻蚀进行了组分的表面和深度分布分析，结果表明表面氧化层主要由Al2O3组成，氧化达到饱和时的氧化层厚度≈7.5 nm。由于在软X光波段内，氧的吸收系数比铝大一个多数量级，这一氧化层对软X光透过率的影响甚大。将AES测试结果作为参数，使用公式I=I0.exp［-μ(E).(ρd)］对X光透过强度进行修正。同步辐射软X光对样品透过率的直接测量表明，对于透过率大于20%的Al膜，直接测量结果与按修正公式计算的结果在最大偏差11%范围内符合。