紫外像增强器在电晕检测、战略**、科学研究等领域具有广泛的应用，但由于与其配合使用的紫外光学镜头可用材料匮乏，存在色差校正困难等问题，难以满足宽光谱应用需求。论文分析了单层衍射元件和双层衍射元件在宽波段紫外光学系统中的适用性，并各设计了一套宽光谱、高分辨率的紫外光学系统。单层衍射紫外光学系统的工作波长范围为230 nm~280 nm，在截止频率60 lp·mm^?1处调制传递函数（MTF）值优于0.47；双层衍射紫外光学系统的工作波长范围为200 nm~400 nm，在截止频率60 lp·mm^?1处MTF值优于0.49。设计结果表明：衍射元件能够有效校正紫外光谱色差，与现有宽光谱紫外系统相比，该文设计的光学系统为中继成像系统，并且具有更宽的紫外光谱范围与更高的成像分辨率。

维生素C为酸性己糖衍生物, 有L-型(抗坏血酸(AA))和D-型(脱氢抗坏血酸(DHA))两种异构体, DHA是AA的第一个稳定氧化产物, 是AA的可逆氧化形式, 因此, 对AA的任何性质或度量的讨论都将涉及同一体系中DHA的性质。 紫外光谱是电子跃迁难易程度和几率的直观体现, 理论计算方法与分子模型的构建不合理, 都将导致对维生素C的最大吸收峰产生误判, 从而无法准确的表征维生素C的激发性质。 因此, 为准确探究维生素C的抗氧化机理, 在液相环境中, 基于密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函(TD-DFT)理论, 分别采用pbepbe/6-311++g(2d, 2p)方法和B3LYP/6-311++g(2d, 2p)方法, 计算并分析了维生素C的抗坏血酸和脱氢抗坏血酸分子的结构、 紫外光谱及电子激发特征。 结果表明: pbepbe/6-311++g(2d, 2p)是计算AA紫外吸收光谱更精确的方法; DHA比AA的环状结构发生了显著的平面扭曲。 紫外光谱分析可知, 基态跃迁到S1, S2, S3, S4, S14和S18激发态为AA产生紫外光谱的主要原因, AA位于200.171 5 nm处的吸收峰包含n→π^*, n→σ^*电子跃迁, 266.9248 nm处的吸收峰包含n→π^*和π→π^*的跃迁。 基态跃迁到S6, S9, S12, S13, S15, S16, S17, S19和S20激发态为DHA产生紫外光谱的主要原因, DHA的最强吸收峰位于181.024 8 nm处, 具有n→σ^*和n→π^*的跃迁特征, 231.346 39 nm处微弱的吸收峰指认为n→π^*跃迁, 282.466 8 nm处的吸收峰主要对应n→π^*的跃迁; 通过空穴-电子分布及其衍生量的分析, 可定性地对AA吸收峰起主要作用的7个激发态的特征及对DHA吸收峰起主要作用的9个激发态的特征进行详细的指认。 其中对AA紫外光谱起主要贡献的S4, S13和S14激发态与对DHA紫外光谱起主要贡献的S6, S9, S17和S20激发态电荷转移较明显, 空穴的质心中心和电子质心的中心分离较明显, 可以指认为电荷转移激发, 而其他激发态的电子与空穴分离程度很低, 指认为局域激发。

现有大部分紫外光学镜头的工作带宽较窄，紫外镜头的材料相对较少，镜头的紫外色差校正困难，导致其应用适应性降低。采用负正透镜交叠分布与类双高斯对称式结构形式，并利用熔石英材料和氟化钙材料本身的宽光谱透过性，设计了一种兼具大相对孔径、宽视场和高分辨率的紫外宽光谱光学系统。该系统的工作波长范围为240 nm～360 nm，紫外工作带宽高达120 nm，所有透镜均采用球面透镜，便于加工和检测。在全视场范围内，以中心波长300 nm为参考波长，系统横向色差最大值不超过1个像素，在截止频率50 lp·mm⁻¹处的调制传递函数值优于0.4，并且各个视场的像点弥散斑半径均方根值均优于10 μm。设计结果表明：该紫外宽光谱光学系统的成像性能优良，分辨率高，色差小，满足设计要求。

多溴联苯(PBBs)作为一种添加型阻燃剂, 可从产品中缓慢释放出来, 并在环境介质和生物体中富集并产生危害, 红外和紫外光谱可以对PBBs进行检测, 具有检测迅速、 无二次污染、 操作简单等优点。 结合功效系数法综合PBBs红外振动和紫外吸收两种光谱效应, 构建兼具双光谱效应的CoMFA模型, 根据模型三维等势图设计红外、 紫外光谱增强的衍生物, 并对衍生物进行稳定性、 功能性和环境友好性评价。 研究结果表明, CoMFA模型主成分n为3, 交叉验证系数q²为0.532(>0.5), 表明所建模型具有好的预测能力; 模型标准偏差SEE为0.013(<0.95), 检验值F为38.281, 非交叉验证系数R²为0.935(>0.9), 表明模型具有较好的拟合能力; 加扰稳定性试验参数Q²为0.51, cSDEP为0.04, dq²/dr²yy为0.95 (<1.2) , 模型具有好的鲁棒性; 通过测试集进行外部验证, 标准误差SEP为0.03, rpred2为0.73(>0.6), 表明模型具有好的外部预测能力, 立体场和静电场贡献率分别为44.8%和55.2%。 根据模型三维等势图信息引入正电性、 体积大的取代基团对目标分子PBB-153进行取代修饰, 共设计了7个PBB-153衍生物, 双光谱效应综合值较目标分子增加10.15%~29.12%。 高斯计算结果表明所设计的衍生物吉布斯自由能值小于0, 正频值大于0, C-Br键解离焓与目标分子相比变化较小, 衍生物具有较好的环境稳定性和功能性。 此外, 所设计的衍生物环境持久性、 远距离传输性、 毒性和生物富集性降低, 具有环境友好性特征。 模型验证发现衍生物红外、 紫外单光谱效应均上升, 衍生物(4-OCN-5-NO-PBB-153)两种光谱变化比率为0.79, 接近模型所设置的权重比例1∶1, 且双光谱效应模型三维等势图基本包含了单光谱效应模型三维等势图的信息, 所构建的综合模型具有一定的准确性和可靠性。 所建立的双光谱效应模型可以实现对两种单光谱效应的同步修饰和综合分析, 为其他污染物光谱检测综合评价提供思路。

马铃薯营养成分全面、 营养结构合理、 易于消化吸收, 是我国第四大粮食作物。 马铃薯中富含绿原酸等酚类物质, 具有抗氧化、 抗病、 抗癌、 降脂等多种保健作用。 鉴于绿原酸与马铃薯风味、 营养及抗性品质密不可分, 系统测定分析马铃薯不同组织中的绿原酸含量及分布规律将为改良作物品质提供理论依据和借鉴。 马铃薯普通栽培种是同源四倍体, 应用杂交育种的方法改良品种比较困难, 而二倍体马铃薯比四倍体马铃薯遗传背景简单, 在育种和基因组研究方面更具优势。 采用二倍体马铃薯自然变异群体(C系列)和自交分离F2群体(151系列和RH系列)为实验材料, 利用紫外-可见光分光光度计(UV-VIS)对不同组织中绿原酸含量进行测定计算, 并采用SPSS16.0对绿原酸测定结果进行统计分析。 结果表明, 在所选取的131个样本中, C系列马铃薯叶片绿原酸含量明显高于151系列和RH系列, C系列马铃薯叶片绿原酸含量最高为12 022.25 mg·kg^-1 FW, 151系列马铃薯叶片绿原酸含量最高为7 685.41 mg·kg^-1 FW, RH系列马铃薯叶片绿原酸含量最高为5 486.46 mg·kg^-1 FW, 但C系列均匀性和稳定性低于151系列和RH系列。 进一步对C系列(181个样本)薯皮和薯肉绿原酸含量进行测定分析, 薯皮中绿原酸含量明显高于薯肉, 薯皮中绿原酸含量最高为19 679.59 mg·kg^-1 DW, 薯肉中绿原酸含量最高为2 927.52 mg·kg^-1 DW, 整体上薯肉中绿原酸含量随薯皮绿原酸含量的增加而增加, 但不呈线性关系。 通过对二倍体马铃薯绿原酸含量的测定分析, 为光谱测定分析法在研究、 培育绿原酸含量高、 风味好的马铃薯新品种中的应用提供理论基础。 同时, 光谱测定分析结果对指导育种、 天然活性物质的测定分析及农业基因组研究具有重要的意义, 也为紫外-可见光谱在国家优薯计划、 国际农业基因组计划和智慧农业领域的应用提供研究和技术应用基础。