为成功爆破拆除复杂环境下位于同一厂区的两座砖烟囱和两座钢筋混凝土烟囱, 通过分析周边环境条件以及烟囱结构特点, 确定“单切口, 定向倒塌”的总体爆破方案对四座烟囱进行齐次拆除。根据工程经验确定烟囱切口底边位置为标高+0.5 m处, 切口角度为215°, 切口高度、切口长度以及相关爆破参数通过理论公式计算得到具体数值, 切口形式采用类梯形切口, 起爆网路采用精准度更高的数码电子雷管起爆系统以顺发齐爆的方式进行起爆。考虑四座烟囱不同的结构组成分别制定对应的预处理方案, 并通过对烟囱的倒塌可靠性、爆破振动、倒塌振动进行安全校核以及对爆后飞溅碎片和爆破飞石的有效控制, 从而确保四座烟囱按设计方向倒塌, 防止对周围保护目标造成危害。通过使用有限元软件LS-DYNA对四座烟囱的倒塌过程进行模拟, 结果表明模拟倒塌过程与实际过程几乎一致, 倒塌完成时间均在14 s左右, 并且通过分析顶部节点的位移与速度规律可以判断烟囱倒塌效果充分, 达到预期目标, 进一步表明了数值模拟对工程实践的指导意义, 可为类似工程提供参考。

爆破拆除典型钢筋混凝土烟囱过程中, 切口角度的合理选择是爆破拆除成功的重要因素。为确定切口角度的选取范围, 根据余留截面的受力和破坏特征, 采取隔离法, 建立应力求解和应力及弯矩条件的理论模型: 推导出余留截面上任意角度位置的应力求解公式, 并定义了一个修订系数k来表达非切口截面上部的筒体, 对余留截面不同角度位置产生的压应力影响效果的差异; 建立筒体倾倒的应力及弯矩条件, 结合应力求解公式与倾倒条件得出切口角度的选取范围。结合实际工程案例进行分析, 研究结果表明: 随着切口角度的增大, 最大拉应力、最大压应力以及切口上部筒体产生的弯矩均呈现增大的趋势, 而余留截面的抵抗力矩则呈现减小的趋势; 最大拉应力达到材料强度极限时可得到切口角度的选取上限, 两种弯矩相等时即可确定切口角度的选取下限; 切口角度的改变对应力变化的影响要大于切口高度。工程案例中实际切口高度选择为4.5 m的条件下, 依据所建立的理论模型得到切口角度的选取范围为[198°,237.6°], 而实际切口角度为216°, 处于理论选取范围之内, 进一步验证了理论模型的可靠性, 以期待更广泛地应用并指导工程实践。

近年来，面向生物组织大深度光学成像的方法不断发展，其中包括光学相干层析、多光子成像和自适应光学等。介绍了浙江大学光电科学与工程学院近年来在生物组织大深度定量光学成像方面的一系列重要进展，包括光学相干层析结构与功能成像、基于三光子荧光显微的大深度脑血管成像和新型的畸变误差波前校正方法等，并进一步概述了如何对上述方法获取的光学图像实施定量表征以获取生物组织的生理与病理信息。

光学相干层析成像(OCT)能通过微型光纤探头实现人体内部组织和器官的三维结构或功能成像，在生物医学成像领域具有重要应用。本课题组提出并改进了基于大纤芯光纤的微型探头，同时通过调制大纤芯光纤的模式能量分布、模式相位差、模式干涉场的放大方式以及模式数量实现了出射光束的调控和成像性能的优化，以期同时获得较高的横向分辨率、较长的焦深和工作距以及较好的轴向光强均匀性。本文提出了相应的快速仿真方法，解决了模式数量多、模式干涉场复杂情况下探头参数的优化问题。仿真和实验显示，基于大纤芯光纤的探头能实现2～3.8倍的焦深拓展和2.1倍的工作距拓展，且在成像效果上相对于传统光纤探头有显著提升。由于具有尺寸小、成像质量好、结构牢固的优点，基于大纤芯光纤的探头在OCT内窥成像尤其是窄小空间内的高分辨率成像方面具有巨大的应用潜力。

锂是重要的战略金属和新能源材料, 其开发利用受到全球的高度关注。 在高盐卤水特别是盐湖卤水和地下卤水中富含巨量的锂资源, 在对这些资源进行锂的开发利用过程中, 需对锂的含量进行准确测定, 然而卤水中共存的高浓度Na+, K+, Ca2+和Mg2+会对微量锂的准确测定产生严重的干扰。 电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)具有线性范围宽和多元素同步分析能力, 针对卤水中锂的快速准确测定, 详细开展了高盐样品中锂的ICP-OES分析方法研究。 结果表明, 锂在610.364 nm处具有较高的信噪比, 且Na+, K+, Ca2+, Mg2+和Ar不会对锂的测定产生显著的谱线干扰。 然而, 样品中大量共存的Na+, K+和Mg2+会对锂的测定产生严重的基体正干扰, 而Ca2+产生负干扰。 尽管内标法在消除基体干扰方面具有广泛的应用, 但传统的以钇和钪为内标元素的内标法不能有效解决该问题。 此外, 针对标准加入法操作繁琐、 不适合批量样品分析问题, 以及基体匹配法需多离子匹配, 且不适合样品基体组成变化的批量样品分析等问题, 考察了采用单一组分进行复杂基体匹配的可行性。 由于NaCl广泛存在于卤水中, 且对锂的测定具有显著的增敏效应, 通过系列研究发现, 通过同时向样品和标准溶液中加入10 g·L-1的NaCl, 成功解决了总量不超过40 g·L-1的NaCl, KCl和MgCl2所产生的干扰。 尽管采用该法或沉淀预分离方式均不能消除Ca2+产生的负干扰, 但当样品中Ca2+含量不高于1.8 g·L-1时, 对测定不产生显著的影响。 通过采用该方法对三种不同基体组成的卤水样品进行加标回收测定, 其回收率在96.60%~104.20%范围内。 此外, 通过与电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定结果进行对比, 充分论证了该法的准确性和可靠性(相对误差±3.66%)。 该法仅以单一的NaCl进行复杂基体匹配, 不仅简化了操作, 还实现了基体组成变化的批量样品分析, 因而在卤水中锂的快速准确测定及锂资源开发利用方面具有重要意义。

小型化探头是内窥光学相干层析成像(Optical coherence tomography, OCT)中的普遍需求。介绍了包括基于球透镜、光纤透镜、自聚焦光纤、自由曲面透镜、无透镜的OCT技术的发展历程,总结和比较了各种技术的优劣,为探头的小型化设计提出了建议。研究探头的焦深拓展技术对分辨人体内细胞的在体成像的发展具有重要意义。介绍了几种重要的适用于小型化探头的焦深拓展技术,其中基于模式干涉的探头由于易于制作、结构紧凑、传输效率高,同时具有可以优化工作距离、焦深和轴向光强均匀性的优点,在拓展小型化探头的焦深方面具有一定的发展潜力。

光学相干层析显微成像(OCM)技术是一种使用相干探测的光学显微成像技术。OCM不仅具有光学相干层析成像技术(OCT)高轴向分辨、高信噪比、无需标记的优势,而且能通过高倍物镜获得高横向分辨能力,能实现微米量级的空间分辨率。首先介绍OCM技术的基本原理和实现方案,然后详细阐述OCM技术的原理以及在国际上的研究进展。针对OCM技术中如何实现超高分辨成像、焦深限制成像深度等问题,对目前该研究领域一些先进的OCM技术进行总结。OCM技术在生物医学、材料检测等领域具有广泛的应用前景。

纤维状结构是生物组织的一种基本结构形式。疾病的发生和演化常常伴随着纤维状结构空间取向的相应变化。对生物组织内纤维状结构空间取向的定量表征方法和主要应用进行了简单综述,着重介绍了空间取向信息在几种重要疾病模型中的研究进展,包括伤口愈合、骨关节炎、乳腺癌、腹膜癌扩散、脑损伤等,并在特定的人工组织模型中探究了组织结构与功能的关系。对生物组织纤维状结构的高灵敏、高精度描述,为研究疾病的发生和演化提供了新思路和手段,有望实现特定疾病的早期诊断和病理机制的深入理解。最后,对该方法的应用前景进行了展望。

采用水热法制备了CaGd2-x-y(MoO4)4∶xEu3+,yBi3+(x=0.01～2, y=0～0.04)系列红色荧光粉。分别用XRD、SEM和荧光分光光度计对样品的晶体结构、微观形貌和发光性能进行了研究。结果表明, 样品荧光粉具有体心四方白钨矿结构, 属于I41/a(88)空间群, 15%Eu3+和1%Bi3+(摩尔分数)的相继掺杂对样品基质晶体结构影响不大。样品粉末颗粒呈类八面体状, 粒度比较均一, 分散性良好, 粒径在3～5 μm之间。样品的激发光谱由位于200～350 nm的激发宽带和位于350～550 nm的系列激发峰构成, 最强激发峰位于396 nm。发射主峰位于617 nm, 对应于Eu3+的5D0→7F2特征跃迁发射。研究未发现Eu3+的浓度猝灭现象。Bi3+的掺杂能对Eu3+起敏化作用, 显著提高样品的红光发射和色纯度, 其作用类型为交换交互型, 最佳掺杂量y=0.01。

舰载机飞行试验时，舰上常配备有光电经纬仪测量系统。针对光电经纬仪引导时所遇到引导信息频率低、存在干扰的问题，提出了数据预测的外推内插法和粗差剔除的三点截止法；为了平滑切换引导源，提出了渐进式跟踪算法。实际数据比对表明，上述方法有效地解决了舰载复杂环境下的数据滤波、插值和多源信息的引导问题。最后，基于舰载GPS/INS组合惯导信息，推导出动基座光电目标引导算法公式。