聚焦于红外光谱技术在毒品检测领域的研究和应用现状, 主要介绍了将傅里叶变换衰减全反射红外光谱技术(Attenuated Total Reflection-Fourier Transform Infrared Spectroscopy, ATR-FTIR)用于毒品定性分析和混合毒品分类分析以及将近红外光谱技术用于毒品定量和溯源分析的相关研究。红外光谱凭借自身准确、简便、快速、实用的特点, 与化学计量学的多种算法进行有效结合, 可进一步为毒品的判断、分类、溯源提供量化指标。随着与机器学习、神经网络等人工智能技术的进一步融合, 红外光谱技术将在未来的毒品实验室分析和现场快速检测中发挥巨大作用。

为将低等级探测器应用于宇航等高可靠性应用环境，对探测器进行可靠性环境试验考核至关重要。本文提出了一种探测器的热真空实验方法，对多种型号星载探测器进行热真空环境考核试验，通过对比热真空环境试验前后探测器的相对光谱响应率、暗电流、制冷器驱动电流、探测器制冷特性等参数的变化，分析各型号探测器热真空环境的适应性，从而在早期暴露可能存在质量及其他缺陷的产品，筛选出性能最优产品用于宇航产品。试验结果表明，参试的探测器在热真空环境试验考核和筛选之后的各项性能指标满足设计要求，具有很好的可靠性，可以满足航天载荷应用需求。

为了从科学级面阵探测器中筛选出满足空间应用要求的具有高可靠性和稳定性的器件,针对星载面阵电荷耦合器件(CCD),开展了温度循环、随机振动及高温老炼等环境应力试验。设计了一套筛选专用的面阵CCD图像采集系统,并基于分段式均匀照明光源和连续可调谐均匀单色照明光源,对筛选前后面阵CCD的光电性能参数进行测试。通过对比筛选试验前后面阵CCD的暗电流、像元响应非一致性、量子效率及非线性误差等参数,分析面阵CCD的环境适应性,剔除早期失效或性能变化较大的探测器,从中筛选出性能最优的探测器,并将其应用于星载多角度偏振成像仪以进行大气遥感观测。试验结果表明,最终优选的探测器在筛选试验前后的量子效率最大变化为-2.56%,像元响应不一致性均小于3%,非线性误差均小于1%,筛选后暗电流为889.22 electron·(pixel·s -1) -1。研究结果为低等级面阵CCD筛选方法及CCD性能评估技术提供了重要参考。

污水处理和再生回用是缓解我国水污染严重和水资源紧张的有效途径。二级出水水量大、稳定且水质相对良好， 是污水再生回用的良好水源。 然而， 二级出水中广泛存在内分泌干扰物（endocrine disrupting compounds, EDCs）， 对其再生回用形成了潜在的安全风险。 臭氧氧化是去除EDCs的有效方法， 但二级出水中存在着多种有机质， 臭氧降解EDCs的过程中同时和有机质中的活性基团发生反应， 引起一定程度的臭氧衰减， 从而对EDCs的臭氧氧化造成影响。 有机质中与臭氧反应的活性基团变化可反映为特征紫外和荧光光谱的变化。 因此， 可以采用特征紫外和荧光光谱变化来指示臭氧对EDCs的降解效果。 本研究通过考察二级出水中主要的三类有机质代表（腐殖酸、 牛血清蛋白和海藻酸钠）对臭氧衰减动力学的影响， 进一步解析有机质对5种典型EDCs臭氧降解规律的影响， 在此基础上考察特征紫外和荧光光谱与EDCs臭氧降解效果的关系， 以期筛选出二级出水中EDCs臭氧降解效果的指示参数， 并建立其与EDCs降解效率之间的定量关系， 从而以这些指示参数来预测EDCs的臭氧化降解情况， 简化EDCs检测。 该研究中五种目标EDCs（雌酮（E1）、 雌二醇（E2）、 雌三醇（E3）、 17α-乙炔基雌二醇（EE2）和双酚A（BPA））采用超高效液相色谱-双质谱联用技术同时分析定量。 通过考察不同种类二级出水有机质对臭氧衰减动力学和EDCs降解效果的影响发现三种有机质均可促进臭氧衰减， 对EDCs的臭氧化降解效率均有抑制作用， 顺序依次是腐殖酸>牛血清蛋白>海藻酸钠； 三种有机质的紫外-可见光谱特征谱图表明有机质中能与臭氧反应的活性基团在紫外-可见光有特定的响应特征； 三种有机质的三维荧光光谱特征谱图表明富里酸类腐殖质及喹啉类结构对臭氧消耗均有显著的贡献； 腐殖酸在254， 258和280 nm的紫外吸光度及激发波长/发射波长（Ex/Em）=240/396 nm， Ex/Em=345/436 nm的荧光吸光度去除率与臭氧投加量显著相关； 其中280 nm处的特征紫外吸光度UVA280， 特征荧光吸光度Ex/Em=240/396 nm可作为臭氧降解EDCs的指示参数， 具体为UVA280去除率大于18%或者Ex/Em=240/396 nm去除率大于35%时， 1 μmol·L-1的5种EDCs几乎被完全降解。 此研究对污水处理厂臭氧去除EDCs过程中臭氧剂量的优化及EDCs去除效果具有指导作用， 且可避免复杂的EDCs检测。

结合卫星发射以及在轨运行过程中所处的环境条件, 对“积分球+匀光板+电磁光开关”形式的比值辐射计进行空间环境适应性设计.对结构薄弱环节进行强化加固设计, 通过降低器件功耗、表面热处理等方式保持比值辐射计在真空热环境下的温度稳定, 采用航天级光学涂层辅以结构屏蔽设计保证抗辐照能力.通过力学试验、热真空试验以及积分球光学涂层辐照试验进行验证.力学试验结果显示比值辐射计基频约为540 Hz, 振动前后比值辐射计辐射比变化小于0.31%, 证明比值辐射计具有良好的结构稳定性, 空间力学条件下的结构强度和刚度均满足基频大于100 Hz的设计要求.热真空试验过程中比值辐射计遥测输出稳定, 各功能模块均工作正常.辐照试验后, 比值辐射计光学涂层方向-半球反射比在485 nm波段的最大衰变小于2%, 红外波段无明显变化, 该衰变对定标器在轨应用性能的影响可以忽略.研究结果表明, 比值辐射计具有良好的空间环境适应性, 可在复杂空间环境下进行稳定、可靠的工作, 满足航天应用需求.

近年来, 生物质碳(biochar)作为新型吸附剂被广泛研究。 但由于制备biochar的生物质原料和热解温度的不同, 使biochar的结构和组成存在差异, 从而影响其对污染物的吸附。 目前关于biochar的结构和组成的研究还不够全面。 因此, 结合了能谱与光谱分析的手段, 对biochar的结构和组成进行了深入的分析。 选取木质类(柳树枝条)和草类(水稻秸秆)作为原料, 分别在不同热解温度(300, 450和600 ℃)下制得biochars, 并对biochars样品进行元素分析、 X射线光电子能谱分析(XPS)和固态13C核磁共振(13C NMR)研究, 以阐明不同热解温度和生物质来源的biochars的结构和组成。 结果显示: biochar的H/C, O/C和(O+N)/C的比值随着热解温度的升高而降低;草类biochar比木质类biochar具有更高的灰分含量和表面极性;木质类biochar的矿物主要分布在样品颗粒内部, 其表面被有机质覆盖, 而草类biochar部分矿物暴露在样品颗粒表面;13C NMR显示低温制得的biochar主要由芳香碳、 脂肪碳、 羧基和羰基碳组成, 高温制得的biochar主要由芳香碳组成, 且低温制得biochars中, 木质类biochars比草类biochars含有更高的木质素的残留碳结构, 这是由于木质类biochars原材料中含有更高的木质素。

主动温度控制措施是星载仪器适应空间严酷热环境的重要手段。某星载仪器采用主动加热的的方式对温度敏感组件 进行温度控制。该温控模块的可靠性直接关系到主动温控措施的效果,进而影响仪器任务的成败。以该温控电路 为基础,通过对系统备份和单元备份两种冗余设计方案的可靠性进行了分析对比,结果表明采用系统备份方式 的温控电路可靠度更高,根据该可靠性预计结果,结合该星载温度控制功能模块特点,确定了温控模块的最终实施方案。

从北京通州地区3个河流沉积物和天津渤海湾地区4个土壤样品中提取胡敏酸(HA)和非水解碳(NHC), 并进行了元素分析、 X射线光电子能谱分析(XPS)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和固态13C核磁共振(13C NMR)等一系列定性定量的研究。 结果显示: 同一来源的NHC中H/C和O/C比值低于HA的H/C和O/C比值; NHC和HA表面含氧官能团的含量分别为7.6%～10.7%, 40.9%～46.7%; 13C NMR和FTIR显示NHC主要由脂肪碳和芳香碳组成; 从土壤中比从沉积物中提取的NHC的芳香度高。 研究结果表明, 与HA相比, NHC的热成熟度高, 疏水性强。