钝角二面角结构在目标的隐身特性中发挥着重要作用, 但其双基地特性尚不明确。采用电磁仿真与统计建模相结合的方法, 从频域、空域、极化域和统计分布角度对其双基地散射特性进行分析。研究表明, 在电尺寸较小时, 双基地散射增强特性并不明显, 单/双基地 RCS概率密度分布差异大, 共极化的双基地 RCS概率密度分布呈现双峰特性, 为此提出了双对数正态分布模型, 取得了理想拟合效果; 在电尺寸较大时, 共极化的双基地前向散射特性增强明显, 单/双基地 RCS概率密度分布相似, 符合对数正态分布和卡方分布。所揭示规律对钝角二面角结构的利用具有参考意义。

白光阴道镜图像对比度较低, 不利于医生鉴别不同病变程度组织, 也不利于自动化宫颈癌筛查。 利用癌变组织富含血红蛋白成分及血红蛋白具有特征波段这一特性, 与传统高光谱空间扫描成像及分时获取不同波段多光谱成像方法相反, 利用快照式多光谱窄带成像来加速光谱图像获取过程, 提升不同病变程度组织之间灰度对比度同时, 降低后续图像分析处理算法难度, 实现对宫颈组织病变类型高帧率自动化分类。 首先, 使用微型快照式窄带多光谱摄像方法, 在血红蛋白的两个强吸收峰(415±10)和(525±10) nm、 一个反射带(620±10) nm和一个背景波段(450±10) nm共四个波段对宫颈组织进行快照式零时差获取四幅窄带光谱图像。 而后, 对所获取的光谱图像进行简单代数加减, 以生成突显病变组织的融合图像, 提高不同病变程度组织之间的对比度。 最后, 使用欧式距离分类算法, 对光谱融合图像中不同病变级别进行分类, 建立计算机辅助宫颈癌筛查方法。 创新点在于实现了高帧率计算机辅助光学病理诊断方法。 分别采用临床常规白光阴道镜及微型快照式窄带多光谱摄像对宫颈癌手术切下的新鲜组织进行彩色图像及光谱融合图像的高帧率采集, 并使用同一个欧式距离分类算法对两种图像进行自动分类, 分类结果都以组织病理诊断作为标准来计算正确率。 通过对比两种分类结果正确率来检验光谱融合图像相对于彩色图像是否提升对比度, 及其是否可以实现与组织病理诊断（金标准）结果一致的诊断。 欧式距离分类算法对光谱融合图像分类准确率接近100%, 远高于对白光阴道镜图像约50%的准确率。 多位临床医生对基于微型快照式多光谱摄像头光谱融合图像的计算机自动分类结果表示接受。 微型快照式窄带多光谱成像方法能有效提升光谱融合图像获取帧率及不同病变程度组织之间灰度对比度, 能有效快速地将宫颈组织划分为与组织病理诊断结果一致的病变类型。 由于诊断客观、 无创伤、 结果立等可得, 该方法将有助于实现落后地区宫颈癌筛查的普及以及图像导航下的宫颈癌精准治疗手术。

将新型量子点荧光传感技术与光纤倏逝波传感技术相结合, 发展了一种基于量子点荧光效应并结合倏逝波传导进行溶液酸碱度检测的新型传感技术, 具有灵敏度高、 检测速度快、 便于微环境检测、 可实现远程探测、 实时监测和原位分析等特点。 详细介绍了用于倏逝波传感的锥柱组合型光纤荧光探头的制备方法, 量子点在光纤探头表面的修饰流程, 光谱与强度两种光纤pH传感平台的建立, 并分别从响应范围、 线性度、 重复性和稳定性等方面对CdSe/ZnS量子点应用于光纤pH传感进行了评价。 结果表明, 在pH值为2~12的范围内, CdSe/ZnS量子点的荧光光谱信号的峰位在强酸和强碱的情况下都会产生红移, 且红移量随pH值的变化呈线性关系, 其量子点荧光强度信号随pH值的减小呈线性降低关系, 通过在强酸和强碱下交替测试的实验表明其具有较好的重复性, 利用荧光强度传感平台进行实时监测的实验表明其具有较好的稳定性。 因此, 将CdSe/ZnS量子点用于倏逝波光纤pH传感具有可行性, 在生物化学、 环境监测、 医学临床、 食品安全等领域的pH值测量方面有着广泛的应用前景。

实时微型多光谱成像方法能够在零机械运动下, 单次曝光同时获取目标对应于几个不同特征波段的多幅二维空间光谱图像, 具有效率高、体积小、抗震等优点。具有高光密度值的二维点阵式窄带微滤片(简称微滤片)是用于活体荧光成像的实时微型多光谱荧光成像技术的核心部件。首先对微滤片进行优化设计及关键参数的确定, 其次研制了既具有二维空间分辨、又有高光学密度值的微滤片。实测结果显示所研制微滤片基本周期单元具有52 ?滋m×52 ?滋m空间分辨率、透过带带宽为24 nm、光密度值高达4、不同光波段通道之间图像信号串扰微弱。该二维点阵式窄带微滤片的成功研制为实时微型多光谱荧光成像技术的应用扫清了障碍, 对医疗活体光学病理诊断及使用多荧光探针来探索生命过程的研究有重要意义。

建立不同采收期灯台叶紫外-可见光谱指纹图谱及HPLC指纹图谱, 结合主成分分析、 聚类分析对不同采收期灯台叶进行快速鉴别和品质评价, 确定最佳采收期, 推动傣药现代化发展进程。 通过单因素实验确定灯台叶紫外-可见光谱的最佳提取条件, 采集12个月份灯台叶紫外光谱数据, 平行3次, 扣除背景8点平滑后倒入SIMCA-P+11.5进行主成分分析, 以前三个主成分三维得分图快速鉴别不同采收期。 Agilent ZORBAX Eclipse XDB C18(250×4.6 mm, 5 μm)色谱柱, 以乙腈（B）-0.1%甲酸水（A）为流动相, 梯度洗脱（0～5 min, 5% B； 5～35 min, 5% B→26% B； 35～40 min, 26% B→56% B）, 流速1 mL·min-1, 进样量7 μL, 柱温30 ℃, 检测波长287 nm。 不同采收期灯台叶紫外-可见光谱根据吸收峰位置及变化的幅度可以将光谱分为三段, 第一段为235～400 nm, 第二段为400～500 nm, 第三段为500～800 nm。 第一段中吸收峰数目最多, 主要集中在270, 287和325 nm, 吸光度及其变化幅度最大, 体现出不同月份光谱图的指纹特征。 第二段吸收峰较少主要分布在410 nm和464 nm附近, 吸光度及其变化较第一段减小。 第三段图谱在665 nm处均有一个较大吸收峰, 吸光度无明显差异。 将UV-Vis光谱数据进行主成分分析, 不同月份样品在主成分得分图中离散分布, 同一月份样品相对集中, 可以将不同月份样品鉴别开。 HPLC指纹图谱结合聚类分析可将不同采收期样品分为Ⅲ类, 第Ⅰ类为3, 4, 5和7月份, 第Ⅱ类为6, 8和9月份, 第Ⅲ类为10, 11, 12, 1及2月。 结合共有峰面积可以看出同一类样品化学成分含量相近, 不同类之间差异较明显, 第Ⅲ类样品化学成分含量最高。 UV-Vis FP, HPLC FP结合主成分分析和聚类分析能快速鉴别不同采收期灯台叶并对其进行品质评价。 灯台叶最佳采收期为10月至次年2月, 即傣历中的冷季。

林药复合种植是一种缓解中药资源减少及提高土地利用率的方法。 采用傅里叶变换红外光谱法对70份不同种植模式的滇龙胆进行研究, 通过Omnic8.0软件对原始光谱进行基线校正、 归一化、 二阶导数光谱预处理; 对样品与龙胆苦苷标准品的二阶导数光谱进行分析; 利用各类样品的平均光谱建立两个光谱数据库Lib1和Lib2, 其中Lib1在1 800～600 cm-1光谱范围内进行专家检索, Lib2在全谱范围内进行相关性和平方微分差检索。 结果表明, 样品的红外光谱较为相似, 难以直观分析鉴别; 样品与龙胆苦苷标准品具有多个共有峰, 其中1 611和1 076 cm-1为标准品的特征峰, 各样品在1 076 cm-1处峰形差异较小, 通过对1 611 cm-1处峰面积的比较, 种植于核桃林下的样品龙胆苦苷含量最高, 荒坡种植及与木瓜复合种植的样品有效成分含量最低; 不同种植模式样品中有效成分的不同表现为光谱匹配值之间的差异, 与核桃树、 旱冬瓜、 桉树、 茶树、 杉树复合种植的样品间匹配值的差异小于与木瓜复合种植及荒坡种植的样品, 专家检索法对样品的误判数为11, 相关性检索和平方微分差检索法对样品的误判数分别为4和9, 即在全谱范围内相关性检索法对样品鉴别效果最佳, 正确识别率为94.29%。 红外光谱法结合二阶导数光谱、 光谱检索对不同复合种植模式滇龙胆的鉴别效果较好, 为不同复合种植中药药源鉴别提供理论依据。

三七［Panax notoginseng(Burkill) F. H. Chen］为我国传统名贵中药, 其质量受生长环境影响。 本研究采用紫外指纹图谱技术建立快速准确的定性方法, 研究不同产地三七之间的关系。 采集云南10个不同地区共50个三七样品的紫外光谱, 通过3组平均、 4点平滑和1阶求导对原始图谱进行优化处理; 考察样品超纯水、 95%乙醇和三氯甲烷提取液紫外光谱的吸收峰数目, 确定最佳提取溶剂; 比较三七紫外光谱特征, 探讨不同产地样品间的差异; 利用偏最小二乘判别分析(partial least square discrimination analysis, PLS-DA)对光谱数据进行处理, 研究不同产地三七样品之间的关系。 结果显示, 样品三氯甲烷提取液紫外光谱的吸收峰数目最多, 该方法的精密度、 重复性和在30 h内稳定性的变异系数RSD%分别在0.00～0.42, 0.00～0.54, 0.00～0.60之间。 不同产地三七样品的紫外光谱峰形相似, 吸光度值具有差异, 呈现一定指纹特性; 主要共有峰为194, 200, 204, 210和218 nm, 吸光度分布在0.00～4.00之间, 表明三七的主要成分组成与产地相关性低, 含量与产地存在相关性。 PLS-DA得分图直观显示了不同产地样品的分类情况及三七样品之间的关系, 图谱相似的样品聚在较近区域, 图谱有差异的样品区分较为明显, 10个产地样品被分为四类。 该方法能快速准确对不同产地三七样品进行定性分析, 阐明样品紫外指纹图谱与产地的关系, 为中药的资源鉴别提供理论参考。

中药炮制是中医临床用药的关键, 炮制具增效、 减毒、 缓和药性等作用, 为了临床安全、 合理、 有效地使用中药, 开展中药炮制品的鉴别研究具有重要意义。 采用傅里叶变换红外光谱, 对五种不同炮制样品（包括龙胆、 生龙胆、 酒龙胆、 醋龙胆、 盐龙胆）60份滇龙胆进行鉴别分析。 采集样品的中红外光谱图, 用基线校正和归一化法对原始光谱进行预处理, 去除光谱噪音明显部分, 选择3　400～600 cm-1范围内的光谱, 利用多元散射校正(MSC)和标准正态变量(SNV)法进行处理, 样品按3∶1分为校正集和预测集, 并建立主成分分析(principal component analysis, PCA)和判别分析(discriminant analysis, DA)模型。 结果显示, 滇龙胆不同炮制品的红外图谱具有差异, 主要吸收峰有3　378, 2　922, 1　732, 1　610, 1　417, 1　366, 1　316, 1　271, 1　068, 1　048 cm-1。 1　738, 1　643, 1　613, 1　420, 1　051 cm-1附近为龙胆苦苷的特征吸收峰, 1　068, 1　048, 935 cm-1处为糖类物质的吸收峰； 主成分分析表明, 前三个主成分方差累积贡献率为94.05%, 能够反映原始数据的大部分信息, 酒龙胆和醋龙胆与其他样品之间存在明显的差异, 龙胆与盐龙胆所含化学成分差异较小； 经基线校正和归一化法处理后的光谱结合多元散射校正法, 在主成分数为10的条件下, 判别分析模型可对所有样品进行正确识别, 具有良好的预测性能。 结果表明, 傅里叶红外光谱法是一种快速、 无损、 有效的方法, 可用于滇龙胆炮制品的鉴别, 为中药炮制品的鉴别研究提供了借鉴。

采收是中药生产的重要环节, 采收时间直接影响中药质量和产量, 是中医临床安全有效用药的前提, 开展中药适时采收期的研究具有重要意义和应用价值。 采用傅里叶变换红外光谱法对72份不同采收期的滇龙胆进行鉴别研究, 用TQ8.0软件对原始光谱进行一阶导数(first derivative, FD)、 二阶导数(second derivative, SD)、 标准正态变量(standard normal variate, SNV)、 多元散射校正(multiplicative scatter correction, MSC)和平滑(savitaky-golay filter, SG)预处理, 样品按3∶1分为校正集和预测集, 同时建立主成分分析(principal component analysis, PCA)和偏最小二乘判别分析(partial least square discriminant analysis, PLS-DA)模型。 结果显示, 选取1　800～600 cm-1波段范围的光谱, 去除光谱噪音； SNV结合二阶导数光谱和SG(15, 3)平滑, 预处理结果满意。 主成分分析表明, 前三个主成分方差贡献率为92.47%, 5月、 9月和10月份采收的样品差异较小。 偏最小二乘判别分析建立判别模型, 决定系数R2和校正均方根误差(RMSEE)分别为0.967 8和0.086 0, 可对18个预测集样品进行准确分类。 红外光谱法结合主成分分析、 偏最小二乘判别分析对不同采收期滇龙胆的分类和判别效果较好, 为不同采收期的中药鉴别提供理论依据。