为研制外观饱满的长储存期包装型乳化炸药产品, 选取公司当前自然储存性能最好的包装型乳化炸药产品配方作为参考, 在此配方基础上, 通过试验不同种类乳化剂及乳化剂复配比例制得相应的乳胶基质, 并采用物理敏化为主、化学敏化为辅的复合敏化工艺, 制得相应的包装型乳化炸药。采用高低温循环试验与水溶值测试结合的方法评判各配方乳化炸药产品的储存稳定性。试验结果表明：高分子乳化剂LZ2832制备的乳化炸药稳定性能优于高分子乳化剂EPE-3002制备的乳化炸药, 复合乳化剂中乳化剂Span80∶乳化剂LZ2832=1∶9含量配比时制备的乳化炸药稳定性能最好, 可经受至少40个高低温循环试验, 预计此配方包装型乳化炸药产品可自然存储24个月以上。炸药敏化采用基质质量1.2%的空心玻璃微球先进行物理敏化, 降温到50~55 ℃时采用基质质量0.2%的促进剂2和基质质量0.3%的敏化剂再进行化学敏化, 炸药敏化后效作用明显, 最终密度控制在1.05~1.10 g/cm3。进行生产线上批量生产试验验证, 验证结果与实验研究结果一致, 成功研制出外观饱满富有弹性的长储存期包装型乳化炸药产品, 其自然储存12个月时, 炸药性能仍保持稳定, 爆速4500 m/s以上, 猛度16 mm以上, 殉爆距离6 cm以上。

针对裸光栅温度灵敏度较低的问题，设计了一种封装方式并进行结构制作。所设计的封装方式是将光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating，FBG）置入毛细玻璃管中，并填充353ND环氧树脂胶，最后固定在铜片基底上。首先对FBG温度传感及增敏机理进行了理论分析，然后进行结构的设计及制作，最后进行温度传感测试。聚合物353ND和铜片的热膨胀系数显著高于裸光栅，在外界温度发生变化时会对光纤光栅施加附加应力，从而提高其温度灵敏度，并保护FBG传感器的结构。实验结果表明：在40℃至140℃的温度传感测试中，FBG的反射波长保持着不错的线性；温度灵敏度由增敏前的10 pm/℃提升到了21 pm/℃左右，且温度传感特性拟合曲线线性度达到0996以上。

随着社会的发展，人类对疾病标志物、食品有害因子、环境污染物等的高灵敏和高特异性检测需求不断增长。基于表面等离子体共振（SPR）的传感器作为一种无标记、灵敏度高、可用于实时检测的生物传感器，在检测各类生物化学分子方面展现出了巨大的应用潜力。本文总结了近年来常用或正在快速发展的5种SPR传感器调制方式，在每种调制方式研究现状的基础上，根据近年来增强SPR传感器的研究，从纳米材料敏化和传感器结构优化两个方面总结讨论了增强传感信号的方法，以克服传统SPR传感器灵敏度较低且难以检测低浓度、低相对分子质量物质的缺点。

针对现场混装乳化炸药在高寒高海拔地区的使用情况和应用问题,特别是混装乳化基质使用储存期短、表面易结壳, 储存安全风险大, 以及混装乳化炸药现场敏化质量差, 无效大气泡过多, 炸药呈“豆腐渣”状态, 为解决上述问题, 从混装乳化基质水相配方设计、油相配方设计、现场敏化等方面进行工艺改进和优化, 减少了采区重大危险源数量, 提高了基质本质安全度, 改善了基质储存稳定性和炸药敏化效果, 同时不会对当前混装乳化炸药生产工艺、炸药性能和爆破效果产生不良影响, 有效解决了混装乳化炸药在高寒高海拔环境下生产应用方面的技术难题。研究结果表明：乳化基质水含量从14%提高至17%, 乳化基质自然储存期可由25 d提高到40 d, 测得炸药孔外爆速3900~4000 m/s, 与试验调整前爆速3700~4200 m/s水平相当, 结合现场试验, 爆破效果满足需求; 通过调节水相配方中外加添加剂柠檬酸的含量、引入发泡促进剂E、控制最终炸药密度为1.15~1.20 g/cm3, 炸药现场敏化质量显著提升; 通过替换使用聚异丁烯丁二酸酐衍生物类EPE-3021型高分子乳化剂, 乳化基质自然储存期显著提升, 基质储存期由45 d提高到70 d后。

激光化学气相沉积技术(LCVD)相较于传统化学气相沉积技术具有低沉积温度、高膜层纯度、高沉积效率等特点，在各类功能薄膜材料制备上有着巨大的应用前景。围绕激光化学气相沉积技术，本文详细阐述了激光热解离、激光光解离与激光共振激发解离作用机制，同时介绍了各类LCVD的常用设备，着重总结了LCVD在金属材料、碳基材料、氧化物材料以及半导体材料等各类材料制备应用上的最新研究进展，特别介绍了LCVD制备过程中常用的检测与分析方法，最后讨论了激光化学气相沉积技术目前所面临的挑战与机遇，并展望了该技术的发展前景。

采用水热法在FTO(fluorine-doped tin oxide)基底上制备不同形貌的锐钛矿结构TiO2薄膜。通过不断增大反应前驱物中盐酸浓度, TiO2薄膜由球状颗粒薄膜逐渐演变生长成大面积高能(001)面裸露的TiO2纳米片阵列薄膜。通过对形貌演化规律及X射线衍射图谱变化规律进行分析, 提出了不同形貌TiO2薄膜的生长演化机制, 并对盐酸在其中的作用进行了说明。为了进一步改善TiO2薄膜的性能, 采用连续离子层吸附反应法对不同形貌的TiO2薄膜进行CdS量子点敏化。采用紫外可见吸收光谱分析法和三电极体系对复合薄膜的光吸收性能和光电化学(PEC)性能进行了研究, 实验数据显示CdS/TiO2复合薄膜的光电化学性能皆明显优于单纯TiO2薄膜, 而且纳米片阵列薄膜的性能明显优于其他形貌薄膜, 说明了大面积高能(001)面裸露的TiO2纳米片阵列薄膜的性能优越性。

为了实现光纤传感器压力增敏的效果, 设计了一种具有高双折射的光子晶体光纤结构。采用有限元法计算光子晶体光纤在不同应力作用下的有效折射率,基于光子晶体光纤的压敏特性, 分析光子晶体光纤的模式,并选择该结构里的一个空气孔, 填充具有特定折射率的液体材料, 构成新型压力传感器。该结构的压力灵敏度由COMSOL软件的仿真得出。结果表明,经填充液体后, 偏振相位灵敏度从72rad/(MPa·m)提升至128rad/(MPa·m), 显著提高了77.7%。该研究对增强传感器的力学性能有帮助。

单带上转换红光发射在高分辨生物标记及三维彩色显示方面具有重要应用。本文针对Ho3+/Ce3+共掺杂纳米体系单带上转换红光较弱的问题，设计制备了染料(IR-806)敏化的NaYF4∶Yb/Ho/Ce(20%/2%/10%) @NaYF4∶Nd(20%)纳米晶，显著增强了上转换红光发射。采用溶剂热法制备了均匀的上转换纳米粒子，通过调控核内部Ce3+离子掺杂浓度比例(0~10%)逐步获得单带上转换红光发射。在此基础上，通过上转换纳米粒子表面连接近红外IR-806染料分子，808 nm激发下其上转换发光强度提高了约22倍，特别地，红绿荧光强度比从4.8增至8.4。结果表明，染料敏化可用于增强上转换单带红光发射，并提高红光色纯度，这有利于高清晰的生物成像应用。