界面过渡区是混凝土结构中力学性能最薄弱的区域, 其强度直接影响混凝土的力学性质, 骨料强度及均匀性同样是混凝土结构设计需重点关注的参数。本文基于离散元方法, 研究了骨料强度、界面过渡区强度、骨料均匀性及尺寸对混凝土强度及变形的影响规律。结果表明: 骨料破碎为试样内部微裂纹的扩展与合并提供了新的路径, 大量网状裂隙面的形成加速了试样的破坏; 试样的峰值强度及弹性模量随界面过渡区强度的增加呈线性增加趋势, 界面过渡区强度的增加可减小试样的径向变形, 随界面过渡区强度提高, 混凝土应力应变曲线的峰后段逐渐由韧性向脆性转变; 骨料强度对峰值强度影响较小, 对弹性模量几乎没有影响。骨料均匀性好的试样的径向变形小于均匀性差的试样, 试样的峰值强度及弹性模量随骨料尺寸增加而增加, 但是增加幅度远低于界面强度对峰值强度带来的提升。

针对目前市面上的干眼诊断设备有诸如成本高、体积大和由于使用帧差法导致检测结果准确度不高等一些问题, 本文设计了基于近红外图像诊断干眼的便携式设备。该设备使用基于近红外成像的 Windows计算机进行检测, 便于携带, 可用于检测泪膜破裂时间(tear film break-up time, TBUT)、睑板腺(meibomian gland, MG)与泪河高度(tear meniscus height, TMH)等干眼症状。采用分形盒维数法检测 TBUT, 避免帧差法检测不准确; 通过近红外(850 nm)补光成像技术检测 MG, 采用对比度受限自适应直方图均衡(contrast-limited adaptive histogram equalization, CLAHE)算法处理, 将腺体区域突出, 能够更加准确地检测面积缺失率。为了验证该仪器检测结果准确性, 使用 50组测试样本进行验证性实验, 实验结果与意大利的 CSO Antares(安达斯)仪器和 SBM公司的 ICP OSA等的检测结果进行对比。该设备的 TBUT和 TMH检测的结果与两个对照组结果的相关系数为 P<0.05, 检测的结果一致性较好; MG的检测正确率为 86%, 特异度为 84%。实验结果表明, 该设备可作为干眼症的筛查和诊断设备用于眼科医院和视觉光学中心。

基于小型化多波长选择输出的Nd∶YVO4固体自拉曼激光器, 理论分析了其激光晶体内的热应力分布, 得出热破裂易发生的位置, 与实验结果吻合。搭建实验平台研究了激光晶体热破裂对激光器各个波长激光输出功率的影响。实验结果表明, 热裂前后1064nm基频光阈值及输出功率变化不大, 而532、559及588nm激光阈值分别由0.2W升至0.43W、0.3W升至1.5W和0.3W升至1.5W, 最大输出功率分别由560mW降至131mW、600mW降至50mW及200mW降至26mW。

切向气流作为一种环境因素会对激光辐照效应产生重要影响，近年来国内外学者对切向气流作用于激光辐照效应进行了广泛研究，主要集中在不同性质的气流环境、不同强度的切向气流对激光辐照效应的影响，其影响因素主要包括促进氧化反应、增大换热系数、空气动力学等，分析了各因素在不同条件下影响激光辐照效应的相互耦合作用。但对切向气流影响激光辐照效应的材料研究还不够广泛，对空气动力学引起靶材融化前破裂现象的分析不够清晰，这些都有待进一步研究完善。

采用最大输出激光脉冲能量为12.5 J的Thales Laser激光器，对比交叉轧制AZ31镁合金薄板和交叉冷轧钼带的激光冲击成形(LSF)特征，对其破裂行为和微观结构进行分析和探讨。结果表明：采用不同能量密度的激光束对镁合金薄板和钼带两种不同材料进行连续多次激光冲击，实现了其高应变速率冷成形。AZ31薄板和钼带LSF破裂均表现出厚度减薄形式，而钼带LSF过程中发现层裂现象，AZ31薄板LSF试样断口由韧性断裂和脆性断裂混合组成，而钼带LSF试样属于脆性断裂。此外，还讨论了两种金属板料的各向异性和应变速率对高能高应变速率LSF成形性能及其破裂行为的影响。

基于激光与生物组织作用时产生的光致破裂效应, 利用脉冲激光直接聚焦于孕囊内的胚胎内部, 激光产生的光致破裂效应对胚胎心脏造成损伤, 造成胚胎的快速死亡, 初步证明利用激光进行减胎手术有望成为一种新方法。采用输出波长1 064 nm、脉宽8 ns、单脉冲能量60~96 mJ可调的脉冲激光作用于牛肌肉组织样品, 并用光学相干层析成像(OCT)系统测量实验样品的损伤直径和损伤深度, 建立了不同的激光参数与被作用样品的损伤直径及损伤深度之间的关系。得出结论: 样品的损伤深度和损伤直径与激光的脉冲能量成正相关关系, 而与激光的脉冲频率成负相关关系。这对于激光应用于减胎手术时参数的优化和精确控制起到一定的指导作用。

针对近年来多胎妊娠发生率的提高，以及目前普遍实施的减胎手术存在一定的弊端，提出了一种新型安全可靠，简单快捷的减胎手术的方法。即利用1064 nm的脉冲激光作用于胚胎组织产生的光致破裂效应造成胚胎瞬间死亡，从而达到减胎的目的。实验中利用牛肌肉组织及小鼠作为实验对象，采用脉宽为8 ns、脉冲能量为60~100 mJ、重复频率为1~10 Hz可调的1064 nm激光脉冲作用于样品，可造成直径约1 mm、深度约4 mm的孔状损伤，证实了该方法用于减胎手术的可行性。

为了探讨飞秒激光在兔眼角膜上行深板层切削的可行性,获得深板层切削的较适参数,并了解在水肿角膜上行深板层切削的准确性,将兔眼置于由同心圆扫描程序控制的三维平台上,将不同能量的飞秒激光(800 nm /50 fs)精确定位于角膜深板层,伴随平台移动激光便在角膜深板层切削。利用光学显微镜和扫描电镜(SEM)观察激光作用后角膜的形态学变化,并同徒手器械分离的板层角膜对比。当平台移动速度为200 μm/s,激光能量为4.4 μJ时切削表面比较平滑;当速度为300 μm/s,能量为6.4 μJ时切削表面较为平滑。激光组切削层面的光滑程度优于徒手器械分离组;当平台移动速度为200 μm/s,能量为6.4 μJ时飞秒激光同样可以完成在水肿角膜的400 μm深度的聚焦切削,且切削表面较为光滑。

Focusing properties of Gaussian beam induced by nonspiral and spiral phase plates are investigated numerically. The nonspiral phase plate introduces phase singularity to the incident beam, and the spiral one adjusts the radial phase distribution. Intensity distributions in geometrical focal plane show that the parameters of phase plates can alter the intensity distributions considerably. And local dark focal spots may be obtained, the focal spot may evolve into a circle, a two-peak spot, or a curve line, which indicates that the combination of nonspiral and spiral phase plates can be used to form novel focal spots.

李群方法是研究非线性微分方程的有力工具，应用经典或非经典李对称方法可得到大量非线性微分方程(组)的显式解。对于2+1维的破裂孤子方程，利用CK方法得到了方程求解的Bachlund变换公式，从而获得方程的一些新精确解，推广了文献[4～8]中的结果。