针对使用掺铥光纤激光器的气体传感系统进行混合气体测量时，吸收谱线重叠较为严重且相互交叉吸收干扰的现象造成的测量误差大、分析精度低的问题，提出一种基于自适应变异粒子群优化的支持向量机（SVM）方法，用于建立混合气体体积分数定量分析预测模型。对体积分数为0.5%~2%的氨气（NH3）和2%~5%的二氧化碳（CO₂）混合气体的吸收光谱数据进行采集和处理，利用自适应变异粒子群优化（AMPSO）算法对SVM模型参数进行寻优，利用获得的最优模型参数构建氨气和二氧化碳气体体积分数定量分析模型，并与标准粒子群优化算法和网格搜索法进行对比。实验结果表明，基于自适应粒子群优化算法建立的氨气和二氧化碳气体体积分数定量分析模型在较为合适的寻优时间下，可以得到最佳的均方误差，效率较高，该模型对测试集中氨气和二氧化碳气体体积分数设定值与预测值的均方误差分别为0.000088和0.000170，决定系数R²均为0.9998，满足混合气体检测要求。

在聚酰亚胺材料上加工用于喷墨打印头的喷孔时, 广泛采用激光打孔后填充亲水聚合物使喷孔内壁具有一定的亲水性, 从而有利于提升打印头的工作频率。为了简化喷孔的制备工艺, 本文提出一种使用氧气与氩气混合等离子体处理的方法, 在引入亲水基团的同时增大表面粗糙度, 克服通常等离子体处理中聚酰亚胺表面亲水性随着时间增加而逐渐丧失的局限, 以期能够长时间维持亲水性。实验结果表明, 经过长时间放置后, 聚酰亚胺表面能够维持一定的亲水性, 表面的接触角能够保持在50°~60°。最后, 通过仿真分析验证了亲水性提升对于喷墨打印中墨滴填充的有利影响, 墨滴填充时间由140 μs缩短至70 μs。

为了检测、分析混合气体, 根据混合气体中不同气体成分在喇曼频谱中各自的吸收谱峰, 采用激光谐振腔增强光谱法原理和喇曼散射光谱技术, 利用有源激光谐振腔和雪崩光电二极管, 设计了针对于混合气体成分进行在线分析的实验系统。结果表明, 对混合气体进行实时在线检测, 可以有效检测出包含体积分数分别为0.502, 0.498的N2和O2的混合气体。该系统操作便捷、安全可靠, 可以实现混合气体的成分分析。

为了给从事红外混合气体检测领域的研究人员提供一定的借鉴与参考, 针对红外混合气体检测系统中的光学复用结构以及检测方法进行了详细评述。 目前, 以量子级联激光器(QCL)、 带间级联激光器(ICL)为代表的相干光源已逐渐取代热辐射红外光源、 红外发光二极管(LED)等传统非相干光源, 成为红外混合气体检测中的主流光源。 相应地, 具有超高探测度和极短响应时间的红外光探测器也逐渐超越以往的红外热探测器, 占据红外探测器领域的主导地位。 基于“复用思想”的光学复用结构则是红外混合气体检测系统的核心, 主要包括单光源复用检测结构和多光源复用检测结构。 其中, 单光源复用检测结构以其体积小、 集成度高等优点成为构建便携式混合气体检测系统的重要选择; 而多光源复用检测结构是时分复用、 频分复用、 波分复用等思想的具体化, 并凭借其较宽的光谱覆盖范围、 较高的光谱分辨率等优势成为当前混合气体检测系统中的主导结构。 应用于红外混合气体检测的检测方法主要有非分光红外(NDIR)光谱技术、 波长/频率调制光谱技术、 腔增强光谱技术以及光声光谱技术等。 研究人员可通过对红外混合气体检测系统各组成部分充分了解后, 设计出实用的红外混合气体检测系统, 对工农业生产、 环境监测、 生命科学等诸多领域都具有重要意义。

在传统Ar等离子体中引入其他活性气体（如氮气等）已经成为拓展其分析性能的一种重要手段。 本文较系统的阐述了Ar-N2混合气体电感耦合等离子体的基本物理化学性质, 从N2气引入引起传统Ar-ICP基本物理化学参数变化的层面出发探讨了Ar-N2混合气等离子体特殊性质产生的机制, 回顾了Ar-N2混合气电感耦合等离子体在质谱分析中近40年的应用成果, 并且展望了该技术在未来元素和同位素分析领域的应用前景。