采用近红外光谱和偏最小二乘法（PLS）建立了涵盖7种掺杂物、 纯度范围为10%～100%的甲基苯丙胺定量分析模型。 甲基苯丙胺缴获样品中检出频率较高的掺杂物为二甲基砜、 异丙基苄胺、 蔗糖、 环己胺、 明矾、 吡拉西坦、 麻黄碱这7种。 为保证模型尽可能地覆盖实际缴获样品的掺杂物种类和纯度区间, 采用高纯度甲基苯丙胺和掺杂物混合制样的方式进行了中、 低纯度建模样品的制备。 甲基苯丙胺和不同掺杂物的特征吸收峰出现在不同波段, 选取全波段建立PLS定量模型。 对不同光谱预处理方法进行了考察, 结果表明标准正态变量校正+一阶导数（SNV+1D）的交叉验证均方差（RMSECV)值最小, 效果最佳。 鉴于掺杂物种类较多, 建立了两个PLS定量模型, 模型1的PLS因子数为8、 测定系数（R2）为99.9、 RMSECV为0.8%、 预测均方差（RMSEP）为2.0%, 适用于未进行掺杂的高纯度甲基苯丙胺样品以及掺杂物为二甲基砜、 异丙基苄胺、 蔗糖、 环己胺的甲基苯丙胺样品的定量分析; 模型2的PLS因子数为5、 R2为99.9、 RMSECV为0.8%、 RMSEP为1.7%, 适用于掺杂物为明矾、 麻黄碱、 吡拉西坦的甲基苯丙胺样品的定量分析。 两个定量模型的重复性均≤2.1%, 重现性均≤4.0%。 对72份验证样品进行了测定, 液相色谱法和近红外光谱法测定的平均纯度值分别为74.3%和72.9%, t统计值为3.0, 大于显著性水平0.05, 表明这两个方法的测定结果无显著性差异。 选用马氏距离法和光谱残差法作为光谱异常值的筛查方法, 当待测样品与建模样品的马氏距离值≤2且光谱残差值≤3时, 定量结果可靠; 反之, 定量结果不可靠, 此时需要采用其他方法进行定量分析。 本方法制样简单、 测试速度快、 定量结果准确、 精度高, 适合于缴获毒品样品中甲基苯丙胺的快速定量分析。 该研究中涉及的制样方法和建模方法同样适用于其他毒品。

建立了可用于甲基苯丙胺、 氯胺酮、 海洛因、 可卡因快速定性鉴定分析的衰减全反射-傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)方法, 采用特征吸收峰作为定性判别依据。 长期以来, 由于缺乏合适的定性判别依据, 红外光谱法仅被用于毒品的快速定性筛查分析。 为扩大红外光谱法在禁毒领域的应用, 收集并分析了1 380份各类缴获毒品样品, 对特征吸收峰法和簇类独立软模式法(SIMCA)两种定性判别方法进行了考察和比较。 在标准品化合物红外光谱图的2 500~650 cm-1范围内挑选5~8个相对吸收强度较高且不受常见掺杂物干扰的吸收峰作为特征吸收峰。 采用特征吸收峰法(全部特征吸收峰均检出)作为定性分析依据时, 646份验证样品的阳性检出率为98.1%。 采用516份建模样品建立了不同盐型毒品的SIMCA定性判别模型, 并对646份验证样品进行了定性分类, 总识别率为95.4%, 拒绝率为100%。 结果表明, 特征吸收峰法和SIMCA法均具有专属性强、 定性结果准确可靠的特点; 但特征吸收峰法操作简单, 即使是没有红外光谱知识背景的一线民警在经过简单培训后也可掌握, 利于推广和普及; 而SIMCA模型的建立需要大量有代表性的建模样品和专业的数理统计软件, 推广和普及难度较大。 基于特征吸收峰的ATR-FTIR法将极大提高我国毒品样品定性检验的鉴定效率、 降低检验鉴定成本。

建立了可用于13种易制毒化学品快速定性鉴定分析的衰减全反射傅立叶变换红外光谱（ATR-FTIR）方法。 长期以来, 由于缺乏定性判别依据, 红外光谱法仅被用于快速定性筛查分析。 为扩大红外光谱法在法庭科学领域的应用, 本研究收集并分析了152份各类缴获麻黄碱样品, 对匹配度系数法和特征吸收峰法这两种定性判别依据进行了考察和比较。 麻黄碱样品与标准品的匹配度系数区间为0.437～0.981, 整体趋势为纯度越高匹配度系数越高, 但匹配度系数与纯度并不成线性关系, 所以匹配度系数的阈值很难确定。 特征吸收峰的挑选原则为在2 500~650 cm-1范围内挑选8个相对吸收强度较高且不受常见掺杂物干扰的吸收峰。 当以全部特征吸收峰均检出为阳性检出依据时, 152份麻黄碱样品的阳性检出率为98.7%。 综合评价结果表明采用特征吸收峰法作为判别依据, 专属性强、 适用范围宽、 定性结果准确可靠。 确定了1-苯基-2-丙酮、 3,4-亚甲基二氧苯基-2-丙酮、 胡椒醛、 N-乙酰邻氨基苯酸、 邻氨基苯甲酸、 麻黄碱、 伪麻黄碱、 3-氧-2-苯基丁腈、 1-苯基-2-溴-1-丙酮、 N-苯乙基-4-哌啶酮、 4-苯胺基-N-苯乙基哌啶、 1-苯基-1-丙酮、 N-甲基-1-苯基-1-氯-2-丙胺这13种易制毒化学品的特征吸收峰。 采用基于特征吸收峰的ATR-FTIR法对易制毒化学品进行快速定性鉴定分析, 将极大提高易制毒化学品定性检验的鉴定效率、 降低检验鉴定成本。

基于会切磁场的理论模型，采用粒子模拟软件对0.6 THz三次谐波的太赫兹回旋管所需的大回旋电子光学系统进行研究。通过大量的模拟计算，分析讨论了不同参数对电子注的横向速度离散、纵向速度离散及横纵速度比的影响，优化了电子光学系统的性能参量，得到符合设计要求且具有工程实际应用的电子枪，该电子枪能够产生55 kV，1 A，横向速度离散为3.39%、纵向速度离散为7.10%、横纵速度比为1.53的大回旋电子注。

为了发展大功率高效率太赫兹辐射源,对小回旋电子注激励三次谐波太赫兹电子回旋脉塞进行了研究，分析了不同参数情况下的模式竞争.研究结果表明,采用近轴小回旋电子注能够实现三次谐波单模振荡.在此基础上设计了一只0.52 THz、TE37模三次谐波回旋管，数值计算表明,该回旋管在工作磁场为6.98 T下输出功率可以达到3.7 kW.对产生近轴小回旋电子注的高磁压缩比磁控注入式电子光学系统进行的粒子模拟研究结果表明,该电子枪能够产生满足实验要求的65 kV/2.5 A，横纵速度比为1.24，引导中心半径0.35 mm的小回旋电子注，其纵向速度离散6.6%，横向速度离散6.1%.