基于由计算全息法制作的叉形光栅，研究了平面光束斜入射叉形光栅对涡旋光束特性的影响。从理论上分析平面光束斜入射叉形光栅时，两对称分布涡旋光束间距随平面光与光栅平面的夹角α变化而增大；实验进一步验证了随α角的增大，对称分布的衍射涡旋光束亮斑间距也增大。该研究结果对计算全息法产生高质量涡旋光束的实验有一定的指导意义。

共用X射线荧光(XRF)和X射线衍射(PXRD)技术从整体上对河北道地药材——祁山药和市售山药的元素种类、 含量及主要组分的微结构进行测定并对比分析。 结果表明, 祁山药比市售山药多Mg, Zn, Cr元素, 少Cu, Al, Mn元素, 且两组山药的元素含量也有所不同; 两组山药中均含有淀粉, 但市售山药为C+V型淀粉结构, 祁山药为B型结构,同时都含少量的一水草酸钙。 这两种技术共用适于对山药的元素和微结构分析及产地的表征与鉴别。

针对植物航天育种变异大的特点， 利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合二阶导数谱对第4代航天育种白芷与地面组白芷从整体上对主要组分进行测定和对比分析。 结果表明： 太空白芷主要活性成分香豆素类组分(1 741 cm-1)含量增加， 蛋白质(1 459， 1 419 cm-1)和脂肪(930 cm-1)组分含量略有增加； 而淀粉、 膳食纤维(1 152， 1 105， 1 080， 1 050 cm-1)的含量大幅度降低。 二阶导数谱中峰强差异更明显， 1 279 cm-1处揭示出太空白芷含有胺类组分。 航天育种有利于选育出变异幅度大的特异质白芷新品种。

用X射线荧光(XRF)和X射线衍射(PXRD)技术对第4代太空组和地面组白术中元素种类、 含量及主要化学组分的微结构进行测定并作对比分析。 结果表明, 太空组比地面组白术少了Na和Ti两种元素, K和Mn的含量分别提高到1.16和1.15倍, 其他元素含量有不同程度的下降, 尤其是Si和P, 分别下降了82.1%和71.2%； 在地面组白术中鉴别出含有一水草酸钙和菊糖, 而太空组白术中不含菊糖, 一水草酸钙的含量比地面组明显减小。 航天育种有利于选育出变异幅度大的特异质白术新品种。 这两种技术配合使用适宜对变异幅度大的航天育种药用植物的元素和主要组分微结构的分析。

利用X射线荧光光谱法(XRF), 测定第4代航天育种黄芩的元素种类和含量, 并与同条件下种植收获的地面组黄芩进行比较分析, 初步分析了空间效应对黄芩元素的影响。 结果表明, 两组样品元素种类基本无改变, 即两组样品富集元素种类是一致的, 但太空组黄芩元素含量有所变化, Ca, Na, Zn, S含量比地面组分别提高了0.3, 0.3, 0.04, 0.7倍。

利用X射线荧光(XRF)、 粉末X射线衍射(PXRD)和傅里叶变换红外光谱 (FTIR) 分析技术, 对安国栽培的5个不同种质丹参主要成分及微结构检测, 对各样品中多种元素种类及含量、 晶体及非晶体成分以一套综合特征图的方式对其表征； 该谱将同种属不同种质丹参中的共有成分和细微差异之处给与直观地描述。 3种技术共有制样简单, 测定速度快, 再现性和客观性好的特点； 可用于药材优良品种的选育、 中药材GAP种植条件的指导、 药材产地特征、 主要成分及微结构的检测及表征、 质量稳定性的控制及真伪鉴别。

采用X射线荧光光谱法(XRF)对第4代太空组和地面组丹参药用部分的元素种类和含量进行测定和对比分析, 为航天育种中药材筛选品质优化的新品种及深入研究积累数据。 结果表明, 太空丹参元素种类没有变化, 但Cu/Zn比值由地面组的0.68提高到1.0, Cr, Mn, Fe的含量分别提高了0.6, 0.5, 0.3倍, 显示太空丹参多种元素指标明显优化。 XRF方法简单快捷, 具有测定元素种类多、 含量范围广、 灵敏度高的特点, 可以从整体上对中药材的元素进行测定分析和研究。

从整体上测定我国首次选育的第4代航天育种板蓝根和地面组板蓝根的FTIR谱, 对主要组分进行对比分析, 为深入研究其内在品质的变化积累数据, 探索评价航天诱变育种板蓝根质量的方法。 结果表明太空组板蓝根中主要吸收峰的强度在波数1 047, 1 630以及1 412 cm-1处吸收比地面组均有不同的增强, 提示太空板蓝根中多糖类、 甾体、 三萜类及黄酮类化合物成分含量有不同程度的增加, 尤其是具有抗病毒功效的多糖类含量明显增加。 而在波数1 745 cm-1处太空组板蓝根吸收峰强度比地面组板蓝根减弱, 表明苷类和有机酸有所减少。 由此可得出结论: 太空组板蓝根的多种活性成分含量均有提高, 航天诱变育种可以选育出多种活性成分含量增加的板蓝根新品种。

首次从整体上测定并对比分析了我国独创的太空诱变育种黄芩和地面组黄芩, 以期为全面了解第4代太空诱变黄芩品质的变化和深入研究积累资料。 结果表明两组样品的FTIR光谱的主要吸收峰的峰位、 峰形大致相同, 但吸收峰的强度却有明显差异, 太空组黄芩中各主要吸收峰强度都比地面组明显增强, 尤其是黄芩的主要活性成分黄酮类化合物(黄芩甙、 黄芩素、 汉黄芩甙、 汉黄芩素及黄芩新素等)在3 391, 1 655, 1 069 cm-1等处吸收峰强度明显比地面组增强, 说明太空组黄芩中主要活性成分黄酮类化合物及其他成分含量比地面组明显提高。 这表明太空组黄芩的非晶态活性成分明显得到了优化。 太空诱变育种有利于选育出活性成分提高的黄芩新品种, 是中药材种质资源创新的快捷有效的途径之一。