高硅氧玻璃纤维应用广泛、性能优异。目前制备高硅氧特种玻璃纤维的主要方法是酸沥滤。酸沥滤法是将玻璃纤维原纱通过酸沥滤, 热处理等工艺制备得到高硅氧玻璃纤维。采用Raman光谱研究SiO2-Na2O二元系玻纤在酸沥滤、热处理工艺制备高硅氧玻璃纤维过程中的纤维结构变化。结果表明: 酸沥滤过程使硅氧四面体的弯曲振动峰和不对称伸缩振动峰向低波数偏移, 且峰强变弱, 主要由于酸沥滤过程提高了纤维的SiO2含量并改变了内部结构。热处理后, 纤维Raman光谱的不对称伸缩振动峰消失, 出现缺陷谱线D1和D2, 且不同热处理温度后纤维的致密度不同, 主要是由于热处理过程中纤维发生的缩合反应导致的。

Ca3(BO3)2是一种可应用于紫外波段的新型受激Raman散射(SRS)晶体, 但对其SRS活性模式的研究还未深入开展。采用密度泛函理论(DFT)计算方法研究了Ca3(BO3)2晶体的Raman光谱,对晶体的所有Raman活性振动模式进行了指认, 确认了晶体的SRS活性模式起源于BO3-3基团的全对称伸缩振动。CaCO3和Ca(NO3)2晶体的SRS活性模式也起源于平面三角基团 (CO2-3 和NO-3)的全对称伸缩振动,但它们的强度远大于Ca3(BO3)2。电子云密度分析的结果显示: Ca3(BO3)2、 CaCO3、Ca(NO3)2 三种晶体的SRS活性模式的强度与BO3-3、CO2-3、NO-3 三种基团的电子共轭效应正相关。 DFT 计算研究的结果表明:硼原子的同位素效应不影响Ca3(BO3)2晶体SRS活性模式的线宽。泵浦激光沿晶轴aH或cH传播时晶体的Raman 散射截面大致相等。

多物种血液鉴别对于进出口检验检疫、 刑事侦检以及野生动物保护等领域尤为重要。 传统的血液鉴别方法, 在鉴别时常常会对血液样本造成破坏, 而Raman光谱作为一种振动光谱可获得物质分子振动、 转动信息, 进而分析物质组成, 为无损血液鉴别技术提供了可能。 目前, 已经有基于Raman光谱进行血液鉴别的报道, 但存在如下两个问题: 单一物种样本数量较少, 易导致模型欠拟合; 均采用线性分类模型, 忽略了光谱中非线性因素的影响, 降低了模型的分类性能。 因此, 将支持向量机沿用至Raman光谱血液鉴别中, 克服了线性模型只能为光谱中线性关系建模的缺点, 有效地吸收了Raman光谱中的非线性关系, 实现了对人、 犬及兔血液的三分类。 实验通过激发波长为785 nm的海洋Raman光谱仪测得共326例样本数据(人110例、 犬116例、 兔100例), 利用Savitzky-Golay平滑滤波、 加权最小二乘多项式拟合基线以及矢量归一化等方法对Raman光谱数据进行预处理, 并选择2/3的样本数据作为校正集用于模型训练, 余下1/3作为测试集用于盲测。 与线性分类模型对比实验结果显示, 该模型的校正集分类正确率达100%, 盲测集分类正确率达9352%, 均优于线性分类模型。 实验结果表明, 基于支持向量机的分类模型可以用于Raman血液光谱鉴别, 具有重要的研究价值和广泛的应用前景。

基于煤矿瓦斯（CH4∶C2H6∶N2=67.5∶22.5∶10）水合物相平衡曲线开展四种驱动力ΔP水合动力学实验, 利用可见显微Raman光谱仪获取水合物生长过程光谱图, 根据水合物相中C2H6 C—C键伸缩振动特征峰Raman位移确定了4组实验中水合物为sⅡ结构。 基于van der Waals与Platteeuw模型获取瓦斯水合物生成过程中水合物相气体组分及水合指数变化规律。 研究表明: 驱动力的大小影响水合物的稳定性, 随着驱动力的增加, CH4相比C2H6逐渐占据更多的孔穴结构, CH4在水合物相内比例增加, 水合物稳定性越强; 瓦斯中N2, CH4和C2H6进入水合物孔穴优先级可以通过分子与水合物孔穴的直径比进行确定, 分析认为在sⅡ水合物结构中小孔穴CH4优先级最高, 大孔穴C2H6最高; 基于瓦斯水合物稳定性, 对水合物生长过程客体分子的物质传递规律进行描述, 为瓦斯水合物的微观生长提供理论基础。

ZnO单晶材料以其优良的综合性能在光电子器件方面掀起了研究热潮, 因此对ZnO单晶的研究具有重要的理论和实践意义。 采用激光辐照的方式, 对ZnO单晶进行了光致发光(photoluminescence, PL)光谱实验, 分析研究了ZnO单晶在不同温度（低温）和不同激光能量强度照射下其光致发光特性。 研究结果表明, ZnO单晶内存在少量杂质及表面氧缺陷, 这些结构对其发光特性有一定的影响; 在低温条件下, ZnO单晶具有良好的发光特性, 且随着温度的提高, 发光光谱峰的位置会向长波长方向移动, 但强度会减小; 当激光光源的强度增大, ZnO单晶的PL发射光谱的强度也会随之增大, 且峰的位置和相对强度不变。 结合拉曼(Raman)光谱实验, 从分子及原子振动、 转动类型验证了纤锌矿ZnO单晶的六方晶系结构; 配合X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)技术, 得出ZnO单晶良好的结晶特性以及晶轴取向。

利用非平衡磁控溅射法制得厚度达到2.23 μm的掺铬含氢类金刚石(Cr-DLC)碳膜。 采用Raman光谱和XPS对制得的薄膜进行了结构和热稳定性等表征。 结果表明: 室温时, 薄膜在1 544 cm-1附近的Raman“G”峰归属于石墨结构中C—C键的伸缩振动, 即E2g 模式; 而1 367 cm-1附近的“D”峰归属于sp2碳环的“呼吸”振动模式, 即A1g模式; 计算得到薄膜sp3键的相对含量约为48at.%。 加热至300 ℃, 薄膜的Raman谱图与室温时相似, 表明此温度段薄膜的结构稳定, 未发生明显改变; 至400 ℃时, ID/IG值迅速增大, sp2键含量升高, 表明此时DLC膜发生了明显的结构变化, 开始发生石墨化。 继续升温, 膜中ID/IG比率增加, “G”峰位向高波数方向位移, 表明 sp2/sp3比率逐渐增大, 薄膜石墨化程度加强, sp2键的无序度逐渐降低, 最终导致薄膜的摩擦系数和磨损率等逐渐增大, 热稳定性逐渐降低。 退火600 ℃时, ID/IG值以及sp2键含量达到最大值, DLC薄膜失效。

采用恒电位电沉积法在ITO上制备了铜铟镓硒(CIGS)前驱体薄膜, 该前驱体薄膜在充氩气管式炉中经过高温硒化可得到结晶良好的CIGS薄膜。 采用X-射线衍射(XRD)、 拉曼光谱(Raman)、 扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见光-近红外光谱仪分别表征了CIGS薄膜的结构、 形貌、 成分以及可见-近红外光谱(Vis-NIR)吸收特性。 XRD结果表明前驱体薄膜高温硒化后所得的CIGS薄膜具有(112)择优取向, 薄膜中CIGS晶粒的平均尺寸为24.7 nm, Raman光谱表明薄膜中的CIGS是具有黄铜矿结构的四元纯相, 没有其他二元三元杂相存在。 Vis-NIR测量结果表明CIGS的禁带宽度随薄膜中镓含量的增加而增加, 当Ga含量达5.41%时, 通过吸收光谱测得CIGS的禁带宽度为1.11 eV, 通过理论计算得到镓铟比为Ga/(In+Ga)=16.3%, 小于SEM测量所得的镓铟比Ga/(In+Ga)=21.4%, 这表明还需进一步提高CIGS薄膜的结晶度。 所有测量表明优化后的ITO/CIGS非常适合用来制作高质量的双面太阳能电池。 该研究提出了制备低成本CIGS前驱体薄膜及高温硒化的新方法, 通过这些方法在ITO上制备了均匀、 致密、 附着力好的CIGS薄膜。 通过上述表征可知, 在新工艺下制备的CIGS薄膜结晶度高, 成分合理, 无杂相, 光吸收性质好。 与磁控溅射法类似, 电沉积法非常适合大面积工业化生产, 该工作对CIGS的规模化生产具有重要的借鉴意义。

白酒年份的快速准确鉴定是白酒品质分析的重点和难点问题之一。 实现白酒年份酒的快速、 准确的鉴别, 对促进白酒行业的健康发展、 维护消费者的合法权益具有重要意义。 光谱分析法结合模式识别技术是实现白酒品质快速鉴别的首选方法之一, 而Raman光谱由于其受水的影响很小且很少或不需要样品前处理, 在白酒分析中具有广阔的发展空间。 因此, 采用Raman光谱和支持向量机回归(SVR)建立数据分析模型, 用于不同年份白酒的年份鉴定和同一年份不同贮存时间的白酒年份鉴定。 该研究创新之处主要包括如下三个方面: (1)应用Raman光谱对白酒品质进行分析, 在分析方法的应用上具有一定的创新之处。 (2)研究白酒的年份鉴定问题, 在研究对象的选择上, 具有一定的创新之处。 (3)建立基于回归框架的白酒年份与年份指数对应关系, 实现白酒年份识别及预测, 不仅可以有效鉴别白酒年份, 同时可用于鉴别白酒贮存时间, 因此, 在分析方法的确定和应用上, 具有一定的创新之处。 实验中采用古井贡5年、 8年、 16年及26年系列年份酒进行了实证分析, 数据分析实验结果表明, 所建立的基于Raman光谱和SVR的白酒年份鉴别分析流程和方法, 对鉴别不同年份的白酒, 以及同一年份不同贮存时间的白酒样品（包括对数据库内已有样本年份的鉴别, 以及对数据库内没有的盲样的年份预测）, 均取得较好的应用效果, 相比于其他常用回归分析方法具有明显的优越性, 可以为白酒年份酒分析提供一定的技术支持。

瓦斯水合物微观晶体结构研究对水合分离技术具有重要理论意义.利用Raman光谱技术对三种含高浓度CO2瓦斯混合气水合反应过程进行在线观测,并对水合物相Raman光谱图进行分析,获取了瓦斯水合物不同生长阶段大、小孔穴占有率,同时利用van der Waals与Platteeuw热力学统计模型间接获得水合指数等晶体结构信息.结果表明,瓦斯水合物孔穴占有率及水合指数在水合物不同生长阶段未发生较大变化,水合物相中大孔穴几乎被客体分子填满,CO2与CH4分子共同占据大孔穴,但CO2占绝大多数,达到78.58%~94.09%,CH4分子仅为4.52%~19.12%,这主要是由于两种分子间存在竞争关系且气样中CO2浓度明显高于CH4,大孔穴占有率维持在97.70%~98.68%;小孔穴占有率为17.93%~82.41%,占有率普遍偏低,且仅有CH4分子;随气样中CH4浓度增加,CH4在大、小孔穴中的占有率均有所增加,且CH4分子在大孔穴中的占有率均明显低于在小孔穴中占有率;水合物生长不同阶段水合指数为6.13~7.33,随气样中CH4浓度的增加,小孔穴占有率有所增加,致使水合指数随之降低;由于瓦斯水合物生长分布不均匀,三种气样对应的不同生长阶段水合指数均呈不规则变化.

采用自行设计的液相法沉积装置,以甲醇有机溶剂作为碳源,利用液相电化学沉积技术在不锈钢及Si基底上制备了类金刚石薄膜;用扫描电镜、Raman光谱仪表征了沉积薄膜的表面形貌和结构;用UMT-2M摩擦磨损试验机对两种沉积薄膜进行了摩擦性能测试。结果表明: 经电化学沉积的类金刚石薄膜均匀、致密,表面粗糙度小;Raman光谱在1 332 cm-1处有强的谱峰,与金刚石的特征峰相吻合,其中不锈钢基底上薄膜的sp3含量更高;不锈钢基底沉积膜的摩擦系数为0.12,Si片基底沉积膜的摩擦系数为0.10;不锈钢基底沉积膜的耐磨性较Si片沉积膜高。