本文以炸药奥克托今（HMX）为例，开展了基于太赫兹光谱的固体粉末含水率检测方法的研究。首先，设计了适用于含水试样的预处理模具，避免预处理和测量过程中HMX粉末水分流失。其次，采用太赫兹时域光谱系统测量了HMX脱水过程的太赫兹光谱，获得了不同含水率HMX的太赫兹折射率和吸收系数。最后，研究了基于支持向量机回归（SVR）的含水率分析方法。提出了融合试样质量和太赫兹折射率的建模方法，解决了基于折射率或吸收系数的回归模型泛化性差的问题。在此基础上，采用遗传算法（GA）和粒子群算法（PSO）对SVR建模过程的正则化参数和核函数进行寻优。结果表明，基于PSO-SVR的模型最优，建模决定系数（R²）为0.996，均方根误差（RMSE）为0.009%，外部验证R²为0.991，RMSE为0.015%。

为解决固体粉末类物质太赫兹折射率和吸收系数提取不准确的问题，采用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术以聚乙烯(PE)与聚四氟乙烯(PTFE)为研究对象，分析一元和二元混合粉中孔隙率对光学参数提取的影响；以有效介质理论为基础，提出基于Landau-Lifshitz-Looyenga(LLL)模型的折射率和吸收系数提取方法。结果表明：经过LLL模型修正的PE和PTFE粉末的折射率与文献中报道热塑成型的PE和PTFE板一致，证实了LLL模型在固体粉末太赫兹光学参数计算应用中的有效性。研究成果可为固体粉末的太赫兹标准光谱数据库建设和物质定量识别等领域提供指导。

将固体表面荧光法和荧光偏振测量相结合，直接利用固体粉末进行荧光偏振检测，研究了维生素B2固体粉末的荧光偏振度及其特性。实验结果表明，维生素B2固体粉末的荧光偏振度受激发光入射角影响；当样品粉末紧密度大于0.6667时，紧密度不会对荧光偏振度产生影响。在激发光入射角为45°条件下其荧光偏振度为0.4178。该结果为使用维生素B2水溶液进行荧光偏振检测的结果的1.42倍。对维生素B2固体粉末连续进行6 h照射激发，其荧光偏振度检测结果在误差范围内保持稳定。

采用自主搭建的荧光检测系统，利用光纤作为传感组件，对含油岩芯固体粉末样品进行荧光光谱的直接检测，其发射波长、激发波长都得到了可与在溶液中测量相比拟的实验结果。通过对含油岩芯固体粉末的直接检测，以及采用高斯拟合方法对含石油岩芯样品的多组分进行分析，得到了相应荧光光谱的特征参数，从而可以分析含油岩固体粉末的相关特性。这种方法为快速直接分析含石油岩芯特性提供了一种新的有效途径。在采用这种新方法的同时，探讨了固体粉末中能量转移困难对于样品荧光造成的影响。