红外整流罩位于导弹的最前端,是红外导弹的主要部件之一。根据其工作环境的要求,红外整流罩应具有良好的光、机、热等性能。目前,中波红外导弹的红外整流罩主要采用氟化镁、蓝宝石、尖晶石、ALON和纳米复相陶瓷等材料制造。本文提出了一种高强稀土氧化物稳定的ZrO₂纳米红外透明陶瓷整流罩,通过对陶瓷材料的特性进行研究,证明了该种材料可以用于中波红外导弹。同时,采用该种材料完成了红外整流罩样件的研制,并对样件进行了导弹服役环境下的适应性试验和模拟动态抛罩试验,验证了该材料的性能。

彩陶文化作为新石器时期的重大发明， 改变了远古先民的审美方式， 而著名的仰韶文化以其彩陶的优美造型、 绚丽色彩和丰富的纹饰揭示了原始的艺术特征， 承载了史前时期重要的社会文化信息。 而利用现代光谱分析技术准确、 无损和微损的特点， 可以为文物保护的研究提供更科学的技术支撑。 研究应用相位辅助光学三维扫描、 多光谱成像、 X射线荧光、 激光拉曼光谱分析技术， 对河南省陕县庙底沟遗址出土的新石器时代晚期仰韶文化彩陶碗进行面、 点相结合的综合分析， 获得了较为完整的文物物理和化学信息。 利用三维扫描技术所构建的彩陶碗数字化模型对样品进行了几何尺寸的非接触测量和虚拟修复， 利用多光谱成像技术所获得的灰度图像对样品表面化学特征相似区域进行了区分， 结合X射线荧光和激光拉曼光谱分析技术对彩陶残片的分析结果， 确定了所分析彩陶样品的主要化学成分特征和颜料物相组成。 综合研究结果， 提出了建立彩陶文物多源信息数字化模型的构想， 为这类文物的数字化保护和展示提供了基础科学信息。

采用自主搭建的多光谱成像系统、 便携式X射线荧光光谱仪（X-ray fluorescence spectrometer, XRF）、 激光拉曼光谱仪（laser Raman spectrometer, LRS）对5件战国时期多色硅酸盐制品的表面物质的光谱特性、 化学成分和物相结构进行了无损分析。 根据多光谱图像中的光谱响应情况, 对样品表面物质进行了区域划分, 并发现样品表面的多数蓝、 绿、 紫色系区域出现荧光现象。 XRF检测结果表明不同区域的化学成分存在明显差异, 但多数区域均以SiO2, PbO, BaO为主要化学成分, 5件样品基本属于铅钡硅酸盐体系, 而且出现荧光区域皆是铜离子致色。 LRS精确检测出各个区域中的玻璃相、 中国蓝、 中国紫、 石英、 赤铁矿、 铅白、 无定形碳等物相, 并发现产生可见发光二极管致近红外荧光的物质为中国蓝和中国紫。 利用X射线衍射技术(X-ray diffraction, XRD)验证了LRS检测结果的正确性。 本研究将多用于书画分析的多光谱成像面检测技术与常用于硅酸盐文物成分分析的XRF和LRS技术进行有效结合, 提出了一套更为高效的无损的分析古代多色硅酸盐制品的研究方法。 光谱图像与X射线荧光光谱、 激光拉曼光谱数据的结合, 将样品的光谱特性与化学构成联系起来, 有助于提高硅酸盐文物的分析效率, 加强对硅酸盐文物的整体认识, 和降低硅酸盐文物的受损风险。

综合利用便携式X射线荧光光谱仪(pXRF)、 激光Raman光谱仪(便携式和可移动式)以及光学相干层析成像(OCT)技术, 对河南出土的14件东周玉器进行无损分析测试。 pXRF和便携式微型Raman光谱仪(miniRaman)能够准确、 快速的识别玉器的原材料和物相。 且这两台仪器操作简单、 体积小, 可用于做现场原位、 无损分析。 根据pXRF检测结果, 这批玉器按成分可分为富硅铝钾、 富钙、 富硅、 富硅镁、 富硅钙和富钙磷6大类。 通过miniRaman快速地鉴定出这批样品的主要物相。 在实验室里, 使用可移动式共焦激光Raman光谱仪, 可以弥补便携式微型Raman光谱仪在光谱分辨率、 测量精度以及测量范围等方面的不足。 利用共焦激光Raman光谱仪, 检测到透闪石型玉器中［OH］根的Raman振动峰。 OCT技术可以分析玉器材质的透明度、 纤维粗细程度、 包裹体分布等亚表面特征。 将共焦激光Raman光谱仪与OCT分析仪有机结合分析了两件含包裹体的透闪石玉器样品, OCT图像可以直观地展示这两件样品中的包裹体分布特征, 而共焦激光Raman光谱仪可以准确定位样品表面的包裹体, 进行显微形貌观察及其物相分析, 结果表明黑色的包裹体为石墨, 这对玉器的产地溯源研究具有重要意义。 通过研究发现, 利用便携式X射线荧光光谱仪, 激光Raman光谱仪和光学相干层析成像技术 , 可以实现对文物样品的物相组成和质地特征进行初步鉴别和分析, 满足考古工作的现场基础分析要求。

多光谱成像技术集数字成像和光谱测量技术于一体，是一种记录光学信息的新型无损分析技术。基于对国内外文化遗产领域多光谱成像技术研究现状的分析，使用自行搭建的多光谱成像系统对敦煌壁画颜料模拟试板和现代国画在300~1000 nm 范围内进行光谱图像采集，检验多光谱成像系统的适用性。结果显示多光谱图像能对外观相近的不同颜料做出快速区别，结合激光显微拉曼光谱技术，可进一步识别样品中颜料的种类；同时，多光谱图像还能够揭示具有紫外激发可见荧光特性的物质分布、画稿中的底稿信息、水渍痕迹等信息。实验表明多光谱成像技术可以有效获取彩色艺术品的多样化信息，在彩色艺术品研究领域具有良好的应用前景。

釉上彩绘瓷器是我国古陶瓷中重要品类之一,具有极高的艺术价值和科学价值.采用拉曼光谱和能量色散X射线荧光分析等无损技术手段,对陶瓷釉彩的元素组成和物相组成综合分析,探讨了人们广为关注的景德镇元、明和清代釉上彩绘瓷若干典型颜料种类的组成配方及其相应的呈色机制.研究发现景德镇古代红绿彩、五彩、粉彩等标本中的深红釉上彩料为赤铁矿着色,黄彩为铅锡黄着色,胭脂红彩则由含量不到0.1%的金所着色,绿料皆为二价铜离子着色.研究结果也进一步说明了Raman和EDXRF这两种无损、微区分析技术的有效结合可以在深化陶瓷类文物的分析研究,尤其是针对图案交错复杂的多种彩绘颜料研究方面起到重要的作用。

无损分析是文物样品研究的重要内容, 研究中采用便携式能量色散型X射线荧光光谱仪(pXRF)和激光拉曼光谱仪(LRS), 对河南宝丰和新郑出土的21件战国晚期到汉代的硅酸盐制品进行了化学成分分析和微区物相分析。 依据化学成分分析结果, 将样品划分为铅钡硅酸盐玻璃、 钾硅酸盐玻璃、 釉砂和铅钡釉砂四类分别进行讨论, 并对样品的着色机理进行了初步探讨； 利用激光拉曼光谱在部分蜻蜓眼和圆环珠蓝色颜料中检测到了中国蓝(BaCuSi4O10)、 中国紫(BaCuSi2O6)和中国深蓝(BaCu2Si2O7), 同时成功确定了部分样品中存在石英、 方解石、 碳酸铅、 煅棕土、 绿土等多种物相； 结合考古研究资料, 对这些样品的来源进行了简要讨论, 其中本实验铅钡硅酸盐玻璃、 钾硅酸盐玻璃耳珰和铅钡釉砂为我国自制, 而另外1件釉砂可能属于舶来品, 反映了我国古代中原各地区间, 以及中原与西域间有着广泛的文化技术交流。 便携式能量色散型X射线荧光光谱仪和激光拉曼光谱仪的相互结合, 能够提供硅酸盐制品的有效化学成分和结构信息, 在文物科学分析中显示出特有的优势, 为其考古研究提供有益的信息。

运用拉曼光谱技术研究了Na2O(K2O)—CaO(MgO)—SiO2， Na2O(K2O)—Al2O3—SiO2， Na2O(K2O)—B2O3—SiO2， Na2O(K2O)—PbO—SiO2和PbO—BaO—SiO2五个系统的玻璃。 结果表明， 阳离子对玻璃近程结构的改造会引起拉曼特征的变化。 部分样品是根据古玻璃平均成分在实验室烧制的， 这项研究对于运用激光拉曼光谱区分不同系统的古代硅酸盐玻璃有重要意义。

利用便携式能量色散型X射线荧光(portable energy-dispersive X-ray fluorescence， PXRF)、 外束质子激发X射线(external beam proton induced X-ray emission， PIXE)、 X射线衍射(X-ray diffraction， XRD)和激光拉曼光谱(laser Raman spectroscopy， LRS)对12块样品进行了成分、 结构和矿物组成分析。 结果表明， PXRF和PIXE的分析结果有较好的可比性， 样品主要由较纯的硬玉组成， 次要元素含量较低。 1块样品含少量绿辉石， 一块样品主要由绿辉石组成。 硬玉的Raman特征峰位于201， 372， 698， 985， 1 037 cm-1， 绿辉石的特征峰位于680和1 017cm-1。 利用Raman光谱测试样品的裂隙处， 发现3块样品含白蜡， 1块样品含环氧树脂。 白蜡的Raman特征峰位于2 846和2 880 cm-1， 环氧树脂的特征峰位于2 924和3 065 cm-1。 无损分析技术在翡翠中的应用拓展了样品的研究范围， 为翡翠的进一步研究、 鉴定和分级提供了技术支持。

Nondestructive Raman spectroscopy and external-beam proton-induced X-ray emission (PIXE) technique to analyze eight ancient glasses unearthed from the provinces of Henan, Hubei, and Jiangsu, which allowes for a good characterization of the glass matrix and chemical compositions, is carried out. The results indicate that all the eight glass samples could be typically divided into three systems: faience (sample No. SZWG-4), PbO-BaO-SiO2 (sample Nos. NYWKI-5-1, HNWKII-88, and HNWKII-84), and Na2OCaO-SiO2 (sample Nos. HBWKI-16, HBWKI-17, HBWKI-18, and SZWG-1). Additional relationships between the Raman spectra and parameters, such as residues of raw materials and opacifying agent, are also discussed by respectively comparing them with similar glass samples excavated from other historical sites.