K9玻璃具有硬度高、 热稳定性好、 膨胀系数小以及较高的透过率等特性, 被广泛应用在高功率激光领域。 光学元件污染物诱导损伤问题成为限制高功率激光器发展的瓶颈之一, 深入研究光学元件的损伤机理对于控制损伤的形成具有重要意义。 为探究损伤机理, 利用光谱探测分析对Al2O3诱导K9玻璃激光损伤的机制进行了研究。 即采用EDS能谱探测技术对损伤前后损伤形貌及元素原子百分比变化进行探究, 进而了解损伤过程中发生的物理变化及烧蚀化学变化, 并结合LIBS技术对损伤过程中的电离过程进行诊断和讨论。 实现了对光学元件损伤原理的探究以及光学元件安全的实时监测。 研究结果表明, 在激光诱导污染物至K9玻璃损伤的过程中, Al2O3颗粒形貌发生变化, K9玻璃也有微形损伤坑的出现。 此外, Al2O3颗粒元素原子百分比含量由于颗粒的变形而发生改变, K9基底中含有的Na2O与氧气结合造成了O元素原子百分比含量升高, SiO2会发生气化-凝结成超细颗粒导致Si元素原子百分比的降低。 这些变化直接反映了在损伤过程中发生了高温熔融现象。 电离击穿过程可以采用LIBS进行检测, 得到在损伤过程中有等离子体闪光的特性。 对上述物理过程进行了建模仿真研究, 使用COMSOL模拟分析了在损伤过程中的热传导以及等离子体冲击波在基底内的传播特性。 研究表明在发生损伤的过程中颗粒的温度达到2 800 K高于自身的熔点(2 313 K), 同样, 基底的温度(2 500 K)也高于自身的熔点(1 673 K), 这直接引起相变, 并在后续激光辐照下产生等离子体, 等离子体的高压冲击等作用致使基底微型熔融损伤坑的出现。 模拟分析验证了LIBS技术和EDS能谱分析探究光学元件损伤机制的可行性和准确性, 该方法既可以用于损伤机理的分析, 还可以对高功率激光系统稳定运行实施监测。

为实现水彩笔油墨的准确分类,采用红外光谱法对3种品牌15个系列的60个水彩笔油墨样品进行了检验。经过平滑、校正等预处理后,利用均方根误差得到最佳小波变换压缩次数,以达到降低运算复杂度的目的。通过H?lder指数提取出30个样本特征波数,并将其作为输入变量导入人工神经网络的输入层。分配训练集、验证集和测试集对模型进行训练,最终得到该模型的分类正确率为83.3%。最后绘制了受试者工作特征(ROC)曲线,发现第2类样本的分类正确率高于其他两类样本,实现了对水彩笔油墨种类的模式识别。

发展了一种硅胶负载纳米二氧化钛在线预富集矿石样品中的微量硒和碲并用氢化物发生-原子荧光光谱分析法检测的简单、 灵敏且抗干扰能力强的分析方法。 硒和碲被选择性吸附在微柱上, 并可使用2% (m/v) NaOH洗脱。 详细地研究了硒和碲的氢化物发生、 吸附、 解吸附条件和抗干扰情况。 在优化的实验条件下, 进样180 s, 硒和碲的检出限分别达到4.0和3.6 ng·L-1。 灵敏度较传统的氢化物发生法分别提高了20和13倍。 测定1 μg·L-1硒和碲的标准偏差(n=5)分别为0.7%和2.3%。 该方法可用于测定矿石样品中的痕量硒和碲。

提出一种精确测量石英晶体旋光率的光谱分析法。 利用光学矩阵方法对测量原理进行了分析, 指出通过测量由两个平行放置的偏光镜和石英晶体所组成系统的透射曲线就可以精确计算出石英晶体的旋光率； 并利用分光光度计设计实验, 验证了该方法的正确性。 对实验数据进行了处理, 拟合出了旋光色散方程, 对比Lowry的公式, 所得出的公式在可见光范围内的更为精准。 对实验数据进行了误差分析, 结果表明: 选取厚的石英晶体, 长的测量波段、 低的扫描速度、 小的狭缝宽度都有利于提高测量精度。

为实现海上沙尘的全天时自动监测，分析了大量MTSAT卫星观测数据，表明海上沙尘样本区在11 μm和12 μm的热红外亮温差为负，可见光反射率一般高于晴空海面而低于云区，11 μm通道的亮温高于云区而低于晴空海区；同时运用Libradtran辐射传输程序包模拟不同水汽含量和不同下垫面温度时沙尘区热红外通道亮温差，表明在水汽含量相对较高的海面，沙尘区热红外通道亮温差仍为负值，这一特性可作为海上沙尘识别的重要指标。在沙尘辐射特性分析和模拟的基础上，通过红外亮温差判断，在白天结合可见光通道的反射率与3 pixel×3 pixel标准偏差；在夜间利用上一时相的沙尘区设定亮温阈值，提出一种简单有效的海上沙尘全天时自动监测算法。以2008年3月1~2日、2010年3月19~21日两次沙尘过程的MTSAT卫星数据为例进行我国海上沙尘的监测试验，结果表明，利用该算法能够有效提取出海上沙尘区的分布范围，客观反映沙尘的运移过程，监测结果利于反演沙尘气溶胶光学厚度、估算海上沙尘沉降通量等问题。

报道了一种挥发性盐基氮(TVB-N)测定方法。 通过奈斯勒试剂处理的分子筛吸收挥发性盐基氮， 形成NH2Hg2IO固相显色体， 采用漫反射光谱装置直接测定。 探讨了测量原理、 条件及影响因素， 表明该方法具有操作方便， 灵敏度高， 试剂用量少等优点。 方法的线性范围为1～8 μg·mL-1， 检测限达0.1 g·mL-1。 用于鱼、 肉食品新鲜度的监测， 发现鱼肉随放置时间的延长， 挥发性盐基氮迅速增加， 表明鱼肉的腐败变质是一个加速过程， 并且鱼的变质速率相对猪肉更快一些。

基于石英晶体的旋光色散原理,提出了一种测量石英晶体光轴方向厚度的光谱分析方法。利用光学矩阵方法对测量原理进行了分析,指出通过测量由两个正交的偏光镜和待测石英晶体所组成的系统的透射曲线就可以精确计算出待测石英晶体的厚度。在实验的过程中进行了误差分析,分析表明选取长的测量波段、低的扫描速度、短的响应时间和小的狭缝宽度都有利于提高测量精度,并从理论上证明所得厚度的精度高于电子数显千分尺的测量精度。利用三种不同的方法对两块不同厚度的石英晶体进行了测量,测量结果表明利用提出的方法所得厚度的精度可以达到0.1 μm,与理论分析的结果相一致。