利用磁控溅射分层制备Ag和SiO2薄膜, 通过快速热处理, 使Ag颗粒富集在复合薄膜的表面。研究了Ag膜层厚度、退火时间、退火温度和退火方式对Ag颗粒形貌的影响,以及Ag颗粒致密度对其共振吸收的影响。结果表明: 通过控制每层Ag膜的厚度, 可有效控制Ag颗粒形貌。当每层金属为2 nm、退火温度为500 ℃时, 形成的颗粒粒径大小均匀且致密度较高。通过间断退火可有效降低Ag颗粒的粒径。发现Ag颗粒表面等离子共振吸收并没有随颗粒粒径的减小而明显降低, 甚至提高。这和以往的报道不同。通过深入研究金属颗粒表面等离子体产生机理, 发现其表面等离子共振吸收增强的原因是致密度较高的颗粒表面能级与费米能级差值较大, Ag颗粒内部的电子向颗粒表面迁移越多, 形成新的费米能级E′F的电子数就越多, 表面等离子共振吸收就越强。最终得出了金属颗粒共振吸收不单纯依赖于金属粒径、和颗粒的致密度也有很大关系的结论。

使用粒径测量的方法,对气溶胶颗粒密度进行探索研究。利用静电分级器(DMA)选出不同迁 移粒径的单分散气溶胶颗粒;将所得的颗粒通入气溶胶飞行时间质谱仪(ATOFMS), 根据双光束粒径测量区的 飞行时间测定单颗粒对应的空气动力学粒径；由迁移粒径和空气动力学粒径间的定量关系得到球形 颗粒密度或者非球形颗粒的有效密度。在对已知化学成分和密度的邻苯二甲酸二辛酯(DOP)气溶胶颗 粒进行标定实验后,运用该方法对非球形的硫酸铵、氯化钠、硝酸铵颗粒进行测量,有效密度测量结果分别为1.211 g/cm3、 1.333 g/cm3、1.039 g/cm3; 球形的橄榄油颗粒密度测量结果为0.914 g/cm3。

基于2012年7月藻类培养实验期间的实测生物-光学数据, 分析了强壮前沟藻的后向散射特性及其影响因素。 结果表明, 强壮前沟藻的后向散射系数值具有光谱变化性, 并随叶绿素浓度的升高而增大, 两者之间呈很好的幂函数关系, 相关系数R2最小值可达0.96; 此外, 由于色素的吸收作用, 使得其光谱形状会随叶绿素的变化而变化; 同时获得的后向散射比率620 nm处的变化范围在0.006 4～0.011 6之间; 总体上, 各波段颗粒物后向散射比率也呈现随叶绿素浓度增加而增大的趋势, 但在高叶绿素浓度下, 这种变化规律并不明显, 并且就其光谱形状而言, 无论叶绿素浓度高低, 其光谱形状始终保持一致; 颗粒密度是影响后向散射比率的主要因素之一, 两者之间呈幂函数关系, 相关系数r在620 nm处高达0.98。

为了获得超高速碰撞产生等离子体粒子密度的时空分布特性，利用点电荷电场的1维理论模型，综合运用质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程和麦克斯韦方程，推导出了等离子体在膨胀过程中粒子密度的时空分布规律。通过对超高速碰撞2024-T4铝靶实验采集的原始数据分析，得到了超高速碰撞2024-T4铝靶产生膨胀等离子体云粒子密度的时空演化规律。

推导了柱对称相对论电子束在漂移管内的空间电荷势及相互作用势能,分析了势能在束流传输过程中的变化规律,并与束流均方根发射度的变化方程比较。指出一部分势能随束流传输过程中包络振荡而呈现出可逆的变化;而另一部分势能则在束流传输系统及束流本身非线性力的作用下,随着电荷密度分布变化而转为电荷横向热运动能量,从而导致束流归一化发射度的增长,这种转化是一个不可逆的过程。

对生物组织光学模型尤其是光散射特性进行了研究, 发现可以利用等效粒子数密度的粒度分布更精确地了解生物组织的光散射性质。在夫琅和费衍射近似下, 散射系数和散射相函数可以由等效粒子数密度的粒度分布得到。基于粒子粒度光散射测量技术, 所得结果可给出一种新的可行的测量生物组织光学性质参数的方法。