对通过棱镜耦合的太赫兹表面等离激元共振传感器的工作特性进行了理论分析。 此类器件在可见光波段工作时, 在由样品折射率、 金属膜层性质和厚度决定的共振角度下会出现一个反射极小峰； 但工作在太赫兹频率时, 表面等离激元共振现象表现为一个反射增强的尖峰, 而且这一共振角度与棱镜和样品的折射率之间存在一个简单的对应关系, 并不依赖于棱镜所镀金属膜层的性质与厚度。 考虑到生物分子在太赫兹频率存在与其微观结构相关的电磁响应, 该探测器在生物和医学领域的科学研究和应用中将有独特的应用价值。

高光谱成像技术是一种传统图像及光谱的融合技术, 可以同时获取研究对象的空间及光谱信息。 由于图像数据能反映农产品的外部特征、 表面缺陷及污斑情况, 而光谱数据又可以对物体内部物理结构及化学成分进行分析。 因此, 近几年在农产品品质无损检测中引起越来越多的关注, 成为一个研究热点。 为了跟踪国内外的最新研究成果, 对高光谱反射及荧光成像技术应用于农产品（水果、 蔬菜、 肉类、 谷物等）的外部品质检测进行了分类综述, 以期为高光谱技术在农业方面更广阔的应用提供参考。

对双耦合Λ型三能级系统中Mollow谱线上叠加的新的透明和吸收特性进行了理论研究。 若基态能级包括两条精细结构简并能级, 强耦合场和探测场作用于激发态能级和第一条基态精细结构能级之间, 另一个弱耦合场作用于激发态能级和第二条基态精细结构能级之间, 则构成了双耦合Λ型三能级系统。 通过调谐强耦合场的频率失谐量, 探测吸收谱线中不仅得到了典型的Mollow三峰失谐谱, 还出现了电磁诱导透明（EIT）和电磁诱导吸收（EIA）等新现象, 形成了Mollow七峰谱。 该文进一步分析了EIT和EIA的位置与耦合场参数之间的关系, 并用缀饰态理论做出了解释。

采用介质阻挡放电等离子体喷枪装置, 在大气压下流动气体（氩气和痕量氮气）中产生了稳定的喷射等离子体。 通过拍摄喷枪发光照片, 研究了喷射等离子体长度随气体流量的变化关系。 利用高分辨率光谱仪采集等离子体羽处的发射光谱, 通过对发射光谱中N+2的第一负系（Ｂ　２Σ＋ｕ→Ｘ　２Σ＋ｇ, 390～391.6 nm）谱线拟合得到了射流等离子体的转动温度。 利用该方法研究了不同电压下的气体温度, 发现气体温度随着外加电压增加而增大。 通过温度计直接测量气体温度随外加电压的变化关系, 发现喷射等离子体的气体温度也是随外加电压增加而增大。 对两种测量方法获得的气体温度存在的差别进行了解释。

高温退火与Cs/O激活是形成负电子亲和势GaN光电阴极的外来诱因, GaN材料本身性能是影响阴极形成的内在因素。 针对均匀掺杂和梯度掺杂GaN 光电阴极在结构上的不同, 结合阴极在激活过程中光电流的变化规律和激活后的量子产额, 分析了均匀掺杂和梯度掺杂负电子亲和势GaN光电阴极性能的异同。 实验表明, 与均匀掺杂结构阴极相比, 梯度掺杂结构阴极在激活过程中光电流增速较慢, 激活时间相对较长, 激活成功后量子效率较高。 采用场助光电阴极发射模型可以很好地解释二者间存在的差异, 梯度掺杂结构中内建电场的存在增加了电子向阴极表面的漂移运动, 提高了电子到达阴极表面的几率。

因为器件性价比高、 可复用、 远距离探测, 抗电磁辐射等优势, 基于内腔光纤激光器的气体光谱检测方法受到了广泛的关注。 通过精心设计气室和反射镜, 建立了内腔光纤激光器气体检测系统。 在锯齿波电压驱动下, F-P可调谐滤波器连续调谐, 实现了波长扫描, 可获得多条气体吸收谱线, 一次扫描相当于多次测量, 极大的提高了测量灵敏度。 实验结果表明, 检测误差可控制在100 ppm内, 相对误差小于实际气体浓度的3％。

基于气体的差分吸收检测原理和超窄带半导体激光器的光谱扫描技术, 设计了一种高精度分布式二氧化碳气体检测网络。 系统采用超窄带可调谐半导体激光器作为光源, 设计了新型气室结构, 通过方波信号对光源光谱进行调制, 消除了其他气体成分和灰尘颗粒的干扰, 并结合空分复用技术, 实现了二氧化碳的实时分布式检测。 利用超窄带光谱扫描技术测得了不同压强下二氧化碳分子在1 572.66 nm附近的弱吸收谱线并进行了分析。 实验结果表明系统浓度最低检测限为0.005%, 测量最大相对误差小于3%; 逐次充入一定体积二氧化碳气体, 动态响应时间小于8 s。

利用大直径双水电极介质阻挡放电装置, 在氩气和空气的混合气体中观察到了相同实验条件下不同边界的放电区域出现不同放电模式的实验现象。 其中正方形封闭边界内可形成规则的斑图, 而半开放放电区域只能看到随机游走的放电丝。 通过采集发射光谱发现封闭边界内激发能较高的几条谱线如696.5, 727.3, 750.4和772.4 nm的相对强度随电压的升高而增大, 半开放边界内这几条谱线的相对强度随电压的升高略有下降。 此结果表明封闭边界内的电子平均能量要高于半开放边界, 并且差别随电压增大而增加。 利用氮分子第二正带系谱线计算得到的分子振动温度结果显示封闭边界内的分子振动温度随电压增大而升高, 半开放边界内分子振动温度随电压增大而下降。

高温固相法合成了Ca9.95-xNa0.75K0.25(PO4)7∶Eu0.052+, Mn2+x（x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6和0.7）荧光粉, 研究了其相组成和荧光发射性能。 结果表明, 由于样品中存在着晶体结构相似的双相, 使得Eu2+的5d-4f跃迁辐射出峰值分别位于491和540 nm宽谱荧光。 同时由于Eu2+-Mn2+之间的能量传递和Mn2+的八配位格位的占据, 使得Mn2+的4T1(4G）-6A1(6S）跃迁产生峰值为635 nm红光发射。 Mn2+和Eu2+的荧光组合获得了色坐标为（0.333 5, 0.292 4）, （0.399 9, 0.317 9）和（0.330 7, 0.256 4）的白光发射。 样品的激发光谱分布在260～450 nm的波长范围, 这种荧光粉有望在紫外或近紫外激发的白光LED中获得应用。

在空气中900　℃温度下, 将纯天然无水芒硝(Na2SO4)和DyF3的混合粉末加热25 min, 制备了Na2SO4∶Dy3+新型发光材料。 通过同步辐射研究了Na2SO4∶Dy3+的发光性质。 并测量了在室温中真空紫外-紫外光下的发射和激发光谱。 根据发射光谱得到了不同Dy3+掺杂浓度和不同激发下发光的黄蓝比(Y/B)是不同的。 通过监测黄色发光得到的激发光谱, 分别由Dy3+, 4f9→4f85d跃迁(172 nm)、 O2--Tm3+之间的电荷转移带(165 nm)引起的强激发谱和基质吸收(138, 245 nm)、 对应Dy3+, 　6H15/2→4D7/2,　6H15/2→6P3/2,　6H15/2→6P7/2跃迁（299,　325,　351 nm）引起的弱激发谱组成。

利用电子束蒸发技术在P型硅衬底上沉积了CeO2/Tb4O7超晶格样品, 将样品置于弱还原气氛中高温退火后, 观察到薄膜样品在488, 544, 588以及623　nm左右出现Tb3+的四个典型发光峰。 结合激发光谱、 吸收光谱以及XRD分析表明, CeO2薄膜在高温下失氧, 发生Ce4+→Ce3+转变, Ce3+吸收紫外光后, Ce3+与Tb3+发生能量传递, 产生发光。 通过改变Tb4O7薄膜厚度, 研究了Tb4O7层厚对超晶格发光的影响, 结果显示在Tb4O7层厚为0.5　nm时, 发光强度最大； Tb4O7层厚大于0.5　nm时, 由于Tb3+间的能量传递, 产生浓度猝灭。 同时, 对超晶格样品在900～1　200　℃之间进行了不同温度、 不同时间的退火, 结果显示在1　200　℃下进行2 h的退火, 薄膜发光强度达到最大。 研究认为, Ce3+的浓度、 氧空位缺陷以及Ce3+与Tb3+间距的变化是导致这一结果的主要原因。

通过SN1亲核反应机理及SUZUKI偶联反应, 设计并合成了一种含有咔唑及8-苄氧基喹啉基团的有机蓝光发光材料, 即N-［6-(8-苄氧基喹啉基)-己基］咔唑(CZBQ)。　通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱等测试方法对其结构及光物理性能等进行了表征。研究结果表明: CZBQ为一种蓝光有机发光材料, 其光学带隙为3.02　eV, 在乙醇溶液中的发射峰波长为410　nm； CZBQ具有优良的溶解性和成膜性, 适用于湿法制备蓝光有机电致发光器件。

红外光谱测量有时需要在强的背景信号下得到弱的样品吸收峰, 如在大量溶剂中测量溶质的红外光谱。 理论上, 只要某一组分在背景样品和待测样品的含量（分子个数）完全一致, 则该组分的光谱信号就不会出现在最终的红外光谱图上。 而实际测量时结果并非总如此。 本文在测量聚苯乙烯及硬脂酸的“基线”时发现, 在样品吸收较强的峰位(吸光度A>1.0)会出现反常吸收。 反常吸收的吸光度或正或负, 明显超过随机噪音水准。 而在样品峰吸收较弱（A＜1.0）的区域, 则不会出现反常吸收。 本文对反常吸收出现的原因, 该现象对光谱测量的影响, 以及测量时如何避免反常吸收进行了有益的探讨。

乳化性能是磷脂酶A2改性蛋黄粉的重要指标。 将磷脂酶A2改性蛋黄液分别在150, 170及190 ℃条件下喷雾干燥制成蛋黄粉, 运用FTIR技术并结合去卷积、 二阶导数、 曲线拟合方法对蛋白质二级结构进行分析。 结果表明, 随喷雾干燥温度的升高, 蛋黄粉的乳化性能及α-螺旋含量均呈现先升高后下降的趋势, 蛋黄粉乳化液的热稳定性不受喷雾干燥温度的影响, 但二级结构会呈现出从α-螺旋向β-折叠转变的趋势, 而代表蛋白质分子内部紧密程度的β+α结构总含量相对稳定。

应用FTIR-ATR光谱技术与多元统计分析相结合的方法对镰刀菌、 立枯丝核菌、 核盘菌、 瓜果腐霉菌和辣椒疫霉菌等重要的土传致病真菌进行鉴别。 对测得的FTIR光谱进行了归一化和二阶求导处理, 选择了适合于真菌分类识别的14个光谱特征波段。 在此基础上, 采用典型判别分析和系统聚类分析对不同菌株进行了识别。 结果表明, 不同菌种间识别准确率达到100%, 而镰刀菌种内不同菌株间识别准确率为95.56%, 说明傅里叶变换红外光谱技术在植物病原真菌分类识别方面具有较大的应用潜能。

在近红外光谱定量分析中, 由近红外光谱数据的高维特点引起的复共线性, 是利用化学计量方法建模经常遇到的问题, 可利用一种新的逆回归方法处理这一问题。 该方法首先利用自变量X和因变量Y的相关性质降维, 找到真正与回归函数有关的X的线性组合, 再利用新找到的低维变量估计回归函数。 文中以103个玉米样品为实验材料, 随机选择其中70个玉米样品中蛋白质含量的近红外光谱建立定量分析模型, 随后利用该模型预测剩余33个样品的蛋白质含量, 预测值和化学测量值的相关系数(R)为0.986, 平均相对误差为2.1%, 而偏最小二乘回归建模得到的对应结果分别为0.978和2.5%, 结果表明新方法比偏最小二乘有更好的表现。 为进一步考察该方法建模的稳定性, 对样品进行了6次随机分组, 并分别用逆回归方法和偏最小二乘法建模、 预测并计算预测值与化学测量值的相关系数和相对误差, 结果显示六次预测的结果表现出较好的稳定性, 并且都优于或至少与偏最小二乘方法相近。 逆回归方法利用自变量X和因变量Y的相关性质寻找与回归函数真正有关的自变量组合, 为建立近红外光谱定量分析校正模型提供了一种新的思路。

用现代近红外光谱分析技术研究红砂岩文物的风化机理, 分别对六组红砂岩样品进行分析, 结果表明近红外光谱技术能较好的分析红砂岩风化前后的物质组分, 达到探究组分变化的目的, 是一种快速有效的研究手段, 且比其他研究技术更具测量样品用量少、 速度快、 无破坏、 无污染的特点, 这些优点表明近红外技术也能用于其他石质文物的研究, 尤其对那些取样难、 珍惜贵重、 不能破坏的石质文物其作用更显得尤为重要。 所以随着时代的进步近红外技术作为石质文物的研究手段将会越来越凸显其意义。

采用了近红外光谱法测定了4个品牌牙膏样品的近红外光谱, 然后对所得的光谱进行变量预处理, 再运用偏最小二乘法(PLS)、 人工神经网络法(ANN)和K-最近邻法(KNN)等几种有监督模式识别法, 以及主成分分析(PCA)和聚类分析两种无监督模式识别法对样品进行了品牌的分类及聚类分析。 结果表明采用近红外光谱法所得的光谱变量经多元散射处理后的分类结果比较理想。 各品牌牙膏的质量相对是稳定, 但在采集的四种品牌牙膏中, 有两种品牌的牙膏样品间存在较大差异。

对煅硼砂饮片进行质量评价。 以18个不同含水量的煅硼砂样品为研究对象, 使用傅里叶红外光谱仪采集样品的红外吸收图谱, 并对红外图谱进行分析, 再根据分析结果对煅硼砂饮片进行质量评价。 发现煅硼砂的红外光谱主要包括OH、 BO3-3和BO5-4振动引起的三个吸收带, OH振动吸收带的位置及宽度依赖于含水量的高低, 含水量越高, 吸收带越宽； BO3-3及BO5-4振动吸收带的数目也取决于含水量的高低, 含水量越高, 氢键作用越强, B原子的对称性越低, 红外吸收峰数目越多。 结论: 因含水量与煅硼砂样品的质量直接相关, 故红外光谱法可为煅硼砂的质量分析与评价研究提供一种灵敏、 客观的方法和手段。

近红外分析技术是一种新型、 快速、 无损的检测技术, 是未来农业化学分析检测的发展方向。 文章采用近红外分析技术对黄瓜叶片中全氮进行了无损测试。 主要结论如下: 应用黄瓜叶片的全氮含量测定值(凯氏定氮法)与近红外光谱建立模型, 然后进行外部验证, 验证结果为: 模型的决定系数为0.406　6, 相对标准差为0.155　9, 校正标准差为0.72； 应用验证后的模型预测黄瓜各叶片中的全氮含量, 平均绝对误差为0.59, 平均相对误差为13.88, 化学值与预测值的相关系数为0.637　7, 模型具有一定的可行性。

应用金刚石压腔结合拉曼光谱技术研究了方解石-Ⅰ在静水高压作用下相转变为方解石-Ⅲ的过程。 结果表明, 压力增大的过程中, 方解石-Ⅰ晶体的三个拉曼特征峰均向高频移动； 在1 103 MPa条件下, 体系中的水介质结冰, 冰点处方解石-Ⅰ晶体性质没有变化； 继续加压至1 752 MPa时矿物的拉曼特征峰发生了突变, 表明晶体由方解石-Ⅰ相转变为方解石-Ⅲ相中的的A型方解石； 相变后矿物的拉曼特征峰显示了从矿物内部向边缘的过渡中, 相变程度逐渐增大的趋势； 该研究也体现了金刚石压腔结合拉曼光谱技术在定性分析矿物结构相变过程中原位测试的优势。

在高压实验中, 石英的相变被广泛作为实验仪器压力校正的标准, 而在压力较低的情况下, 石英通常还被用作压力指示剂, 用来指示金刚石压腔中的压力。 Christian等曾经论述了石英的拉曼特征峰的漂移小于20 cm-1时, 其漂移量与压力的关系式。 为了扩大关系式的适用范围, 笔者利用金刚石压腔, 以目前广泛使用的压力指示剂—红宝石作为压力指示剂, 通过实验讨论了该关系式, 拟合出了与该关系式不同的一种新的关系式: P(MPa)=-1.094 83E7+67 495.237 31×ΔＶ-138.706 91(ΔＶ)2+0.095 04(ΔＶ)3。

反式乙烯基联吡啶具有极好的拉曼散射信号, 经常用做探针分子。 利用密度泛函理论（DFT）理论, 采用BP86, BPw91和B3LYP等方法, Ag原子使用赝式基组, H, C, N等原子使用6-31++G(d,p)基组, 计算了反式乙烯基联吡啶与银配合物（t-BPE-Ag）的Raman光谱, 并且利用势能分布（PED）计算结果对t-BPE分子Raman光谱和SERS谱进行了详细的归属, DFT理论得到结果说明根据DFT理论计算t-BPE-Ag配合物得到的Raman光谱与实验SERS谱基本一致, 并且键连Ag原子越多, 与实验值会更接近, t-BPE-Ag配合物HOMO与LUMO的能级差估计在449～912 nm范围内。

应用RM-200型便携式拉曼光谱仪, 对17β-雌二醇(C18H24O2)、 雌三醇(C18H24O3)和乙烯雌酚(C18H20O2)三种激素类药品进行拉曼光谱检测。 并对三种雌激素进行了分析比对和模拟计算, 对其中较难检测的乙烯雌酚, 应用表面增强拉曼光谱技术获得了其拉曼光谱。 结果表明, 拉曼技术可以快速准确的定性检测出17β-雌二醇(C18H24O2)、 雌三醇(C18H24O3)和乙烯雌酚(C18H20O2)等雌激素。

土壤可溶性有机质(DOM)是土壤有机质研究中最有意义的量化指标, 交替冻融作用能够影响土壤DOM的荧光特征。 文章利用三维荧光分析交替冻融对黑土DOM光谱特征的影响, 并基于光谱特征的改变, 评价交替冻融对黑土活性腐殖质和腐殖程度的影响。 研究表明, 与未冻融样品相比, 冻融样品DOM的紫外区类富里酸荧光峰发生红移, 说明土壤中有机物分子芳香化程度增高, 腐殖程度上升； 部分冻融样品产生了类蛋白荧光峰, 说明冻融过程中微生物降解活动增强； 冻融样品的活性腐殖质含量和腐殖程度均较未冻融高, 说明交替冻融作用增加了土壤肥力； 紫外区类富里酸荧光峰值与可见区类富里酸荧光峰值的比值(r(a,c))与活性腐殖质含量之间、 r(a,　c)与腐殖程度之间, 都存在显著的正相关关系(相关系数分别为0.88, 0.77), 说明r(a,　c)可以评价黑土冻融后土壤活性腐殖质含量和腐殖程度的变化。

对含有不同浓度Tl+激活剂的CsI∶Tl晶体进行了光吸收光谱和荧光光谱测量, 以研究CsI∶Tl的光学吸收和发光特性。 实验观察到, 在紫外吸收谱中包含有三个特征结构峰297, 273和247 nm, 高浓度Tl+晶体的吸收结构峰比低浓度的峰明显加宽, 其中A吸收峰297 nm红移20 nm。 室温下不同能量紫外光激发的荧光带形状相同, 不受Tl+浓度影响。 分析认为, 晶体中掺杂Tl+后晶格畸变是导致吸收峰或荧光激发峰变化的主要原因, 但对发光带峰宽和峰位影响不明显。

以1,3,5-苯三甲酸根（BTC3-）为阴离子配体, 1,10邻菲啰啉(phen)为中性配体, 以不同摩尔比铽、 钇离子为中心体, 合成了系列铽掺钇配合物。 经C, N, H元素分析, 稀土总量络合滴定和铽、 钇分量的测定推测配合物的组成为(TbxY1-x)(HL)L′Cl·1/2H2O(x=0.10, 0.30, 0.50, 0.70, 0.90, L=BTC3-, L′=phen)； 配合物的波谱测定结果表明, 配体1, 3, 5-苯三甲酸根的羧基氧原子和稀土离子配位成键； 1, 10邻菲啰啉的氮原子与稀土离子螯合成环。 荧光发射光谱测试表明, 该类配合物是一类发光强度较好的配合物, 不发光的钇离子对铽离子的发光有明显的增强作用,　铽: 钇为0.7: 0.3的配合物(Tb0.7Y0.3)(HL)L′Cl·1/2H2O的发光强度最大。

提出了快速直接对土壤中多环芳烃污染物进行荧光检测的方法——激光诱导荧光光谱技术, 以多环芳烃蒽为研究对象, 实验验证了激光诱导荧光光谱技术快速检测土壤中蒽污染物的可行性。 采用AvaSpec-2048TEC型热电制冷式光纤光谱仪对土壤中的蒽进行直接测量, 研究结果表明: 当土壤中蒽浓度在一定范围内(0.000 005～0.001 g·g-1)时, 其诱导荧光强度与蒽的浓度成线性关系（其相关系数R为0.929）, 这就表明了激光诱导荧光光谱技术直接对土壤中多环芳烃污染物测量是可行的。 该技术可以在不需要对样品进行复杂预处理的条件下进行测试, 这对实现土壤中PAH污染物实时、 在线、 现场测量具有重要的意义。

结合分子对接法和光谱法, 研究了槲皮素与β-葡萄糖苷酶的相互作用及作用机理。 首先利用AutoDock 4.2软件对β-葡萄糖苷酶与槲皮素、 竞争性抑制剂对硝基苯-β-D-巯基葡萄糖的分子对接分别进行研究, 然后采用荧光光谱法研究了槲皮素与β-葡萄糖苷酶的结合反应, 并测定了结合常数。 结果表明: 这种相互作用使β-葡萄糖苷酶发生内源荧光猝灭, 属于静态猝灭机制。 通过计算得到槲皮素与β-葡萄糖苷酶在17, 27和37 ℃下结合常数分别为4.36×104, 4.04×104和3.18×104 L·mol-1。 氢键和疏水作用对槲皮素与β-葡萄糖苷酶的结合起重要作用, 也存在静电作用力。 分子对接研究和荧光光谱实验两者相互补充, 可从理论和实验两方面协同研究槲皮素与β-葡萄糖苷酶之间的相互作用。

利用硫杂杯<参考文献原文>芳烃衍生物与罗丹明乙二胺发生酰化反应, 合成了2个具有双罗丹明基团的1,3-硫杂杯<参考文献原文>罗丹明乙二胺酰胺衍生物。 在实验条件下, 衍生物与Fe3+均能形成1∶1配合物, 配合物的形成诱导了衍生物分子中罗丹明基螺环开环, 而表现出良好的荧光和比色探针性能。 1,3-硫杂杯<参考文献原文>罗丹明酰胺-2,4-酯对Fe3+的选择性高于1,3-硫杂杯<参考文献原文>罗丹明酰胺-2,4-酸。 光谱法考察了探针对Fe3+响应的分析特征, 测定了合成样品。

利用共有峰率和变异峰率双指标序列分析法, 采用平均值、 平滑和一次微分处理方法校准和排除干扰, 提高光谱的分辨率, 考察三种极性溶剂提取的滇龙胆样品中各波段稳定性和重现性的变异系数RSD, 计算紫外指纹图谱共有峰率和变异峰率, 对滇龙胆样品间进行定性评价。 结果表明, 滇龙胆在氯仿、 无水乙醇和水三种极性溶剂下分别提取40 min可达到最大提取率, 且稳定性在30 h内变异系数RSD%分别在0.078~0.455, 0.158~0.462, 0.052~0.682之间； 重现性变异系数RSD%分别在0.044~0.753, 0.156~0.288, 0.191~2.413之间。 指纹图谱显示, 滇龙胆不同产区样品间最大共有峰率达67.6%, 最小共有峰率为45.2%, 变异峰率最大为78.9%, 最小为21.7%。 该法可以准确对两个以上中药材样品进行定性评价, 阐明不同产区间的相似程度, 为中药材真伪鉴定和品质评价奠定基础。

光谱相似性测度是高光谱遥感影像定量化分析和精细地物直接识别的基础, 光谱特征的选择和刻画方式是光谱相似性测度的关键。 研究表明, 利用光谱的单一特征无法全面反应地物光谱间的相似性, 光谱识别时需要综合考虑光谱的多种特征。 本文在几何距离、 相关系数和相对熵的基础上提出了一种结合多种光谱特征的新型光谱相似性测度, 即光谱泛相似测度（spectral pan-similarity measure, SPM）。 在进行光谱相似性分析时, SPM综合考虑光谱矢量大小、 光谱曲线形状和光谱信息量三种光谱特征信息。 基于美国地质调查局矿物光谱库和机载OMIS高光谱遥感影像进行试验, 结果表明相对只考虑一种或两种特征的光谱相似性测度, SPM具有更强的光谱判别能力和更小的光谱识别不确定性。

对1,4,8,11,15,18,22,25-八氧代正丁基酞菁铜、 1,4,8,11,15,18,22, 25-八氧代丁酸甲酯基酞菁锰、 1,4,8,11,15,18,22,25-八氧代正丁酸甲酯基酞菁铜、 1,4,8,11,15,18,22,25-八氧代正丁酸甲酯基酞菁锌这四种新型八取代酞菁的红外光谱、 紫外光谱和荧光光谱的性质进行了研究与比较。 这四种酞菁在红外光谱中没有规律可循； 在紫外光谱中这四种酞菁的特征吸收带的大小顺序为: 酞菁铜(1)>酞菁锌(4)>于酞菁铜(3)>于酞菁锰(2)； 在荧光光谱中酞菁铜(1)>酞菁锰(2)>酞菁铜(3)>酞菁锌(4)荧光光谱发射光谱峰。 原因主要是和配体的不同和中心配位为金属原子不同引起的。

为了探讨不同变质程度煤在不同变形机制和变形强度影响下的结构成分演化, 该文对淮北煤田经历不同变质变形作用的构造煤样品进行了傅里叶变换红外光谱（FTIR）和激光Raman光谱的测试和分析。 FTIR显示, 变质和变形作用对大分子结构的降解和缩聚过程有着不同程度的影响； 激光Raman光谱显示, 变形作用导致大分子结构中次生结构缺陷的产生, 变质作用对次生结构缺陷和芳族总量也有一定的影响。 综合研究表明: 韧性变形将应力作用转换成应变能, 对降解和缩聚产生明显的影响, 而脆性变形将应力作用转换成热能, 促进降解的进行, 对缩聚作用的影响较小。 低变质阶段煤岩以降解作用为主, 高变质阶段则以缩聚作用为主。 在变质变形作用的影响下, 脱落的小分子优先补充嵌入大分子结构的次生结构缺陷中或残留的芳环缩聚形成芳族结构, 从而提高煤岩结构的稳定性, 且韧性变形比脆性变形更容易导致次生结构缺陷的形成。

采用水热－烧结法制备了Sm3+/Eu3+共掺的LaOF纳米晶体颗粒, X射线衍射和透射电子显微镜表征结果显示, 所制备的LaOF晶体的平均颗粒直径在60～80 nm之间, 呈四方相, 均匀性和分散性良好。 通过442 nm连续光激发, 在LaOF∶Sm3+/Eu3+纳米体系中实现了Sm3+向Eu3+的能量传递。 运用光谱学方法对共掺纳米体系的荧光发射谱性质进行了分析, 探讨了Sm3+/Eu3+能量传递的机理和动力学过程。 实验结果表明, 随着共掺体系中Eu3+掺杂浓度的增加, Sm3+向Eu3+传递能量的效率增高。

基于自主研制的地面成像光谱辐射测量系统（field imaging spectrometer system, FISS）, 利用获取的可见/近红外波段成像光谱数据进行鲜猪肉和解冻猪肉的识别研究, 同时对鲜猪肉的新鲜度在类别和等级上分别进行识别研究。 通过最小噪声分离变换和一阶微分处理, 消除数据高频随机噪声和基线偏移, 改善多重共线性, 运用Wilks’lambda逐步法选择特征波长, 采用Fisher线性判别函数建立判别分析模型。 运用选择的前8个波段建立模型, 对鲜猪肉和解冻猪肉的识别即可高达99%； 运用选择的前6个波段, 鲜猪肉新鲜度类别总体正确识别率达到98%； 运用28个波段, 鲜猪肉新鲜度等级的总体正确识别率为93.6%。 研究结果表明, FISS在肉类食品品质识别分类方面具有较高的应用潜力。

应用一锅法合成了Keggin结构ⅡB族元素取代的钨硼杂多酸盐K7［BW11O39M(H2O)］（M=Zn, Cd）, 用元素分析、 傅里叶变换红外光谱、 紫外光谱、 X射线粉末衍射等手段对其结构进行了表征。 以生物偶氮染料甲基红模拟废水, 考察了紫外光照射下K7［BW11O39M(H2O)］的光催化性能。 结果表明, 对pH　 2的25 μmol·L-1甲基红水溶液, K7［BW11O39M(H2O)］投加量为20 mg·L-1, 光照60 min时, 甲基红的降解率可达95%以上。

为明确土壤热红外高光谱数据反演土壤含沙量的应用潜力, 利用102F型便携式傅里叶变换红外光谱仪对沙质土壤进行测量, 在进行相关分析和主成分分析的基础上, 对土壤发射率光谱特征进行了分析, 并采用偏最小二乘回归和主成分回归两种建模方法预测土壤含沙量。 结果表明, 沙质土壤发射率光谱中二氧化硅的Reststrahlen特征表现明显, 在8.13和9.17 μm附近具有不对称强二重谱带, 并且在12～13　 μm区间还有两个吸收强度相对较小的发射谷； 土壤发射率随着含沙量的增加而降低, 尤其是 8.2-9.5 μm和9.5-10.4 μm两个谱段对土壤沙含量变化敏感, 相关系数分别达到0.65和0.5以上, 这两个谱段对整体光谱变化具有84.07%的贡献率； 不同的光谱变量和建模方法在反演精度上存在明显差异, 偏最小二乘回归模型的一阶微分光谱反演精度最高, 其建模和预测的RMSE分别为0.45和0.53, R2分别为0.960　7和0.943　6, 表明热红外高光谱在土壤含沙量预测方面具有很大的应用潜力。

分析光谱角制图方法缺陷的基础上, 提出权重光谱角制图（weight spectral angle mapper, WSAM）方法。 其基本思路为: 在相似波谱曲线差异较大的特征区间设置权重, 以增大它们相似度之间的差异。 当识别某种矿物时, 可找到参考波谱与其相似性矿物波谱差异较大的特征区间, 并在此区间设置权重, 从而使相似性矿物波谱与参考波谱的相似度降低, 增加其与目标矿物的区分度。 通过AVIRIS高光谱数据的实验证明, 权重光谱角制图方法通过设置目标矿物和其相似性矿物的差异特征区间, 降低了相似矿物波谱与目标矿物标准波谱的相似性, 增加了相似性矿物的目视区分能力, 能够较为准确地区分出目标矿物和其相似性矿物。

利用圆二色性光谱和荧光光谱对牛乳β-乳球蛋白的热变性过程进行光谱学分析, 得到其热变性过程的光谱学特征； 结合生物信息学方法, 进一步分析了热变性过程中牛乳β-乳球蛋白构象变化的特点, 探讨了热变性使牛乳β-乳球蛋白蛋白构象变化导致其免疫原性发生变化的关系, 建立了一种研究过敏原蛋白热变性与免疫原性关系的光谱实验方法, 为探讨热变性改变食物中主要过敏原的免疫原性提供了理论依据。

通过碱沉淀法制备了Ce, Al, Ni, Cu的水合氧化物, 研究了它们的Langmuir吸附等温线, 并利用BET法通过吸附-脱附氮气测定了其比表面积, 同时对其吸附氟离子前后的变化进行了IR谱图的表征。 结果表明不同水合金属氧化物具有不同的比表面积, 其孔径分布也不尽相同, 吸附量与比表面积之间没有直接相关的正比关系。 吸附等温线均符合Langmuir吸附, 表明单层吸附特征较明显。 吸附前后IR研究表明, 不同水合金属氧化物之间既有相同特征的吸附位, 也存在不同特征的吸附位, 这些吸附位的综合作用导致了不同水合金属氧化物之间氟离子吸附量的不同。

以巯基乙酸为修饰剂合成高量子产率的CdTe量子点, 并成功标记生物小分子17β-氨基雌二醇。 紫外光谱、 荧光光谱、 红外光谱以及倒置显微镜照片分析表明CdTe量子点在活化剂N-羟基琥珀酰亚胺的作用下, 通过表面的羧基与17β-氨基雌二醇的氨基以共价键结合, 这为建立基于量子点探针的新型的药物筛选模型提供了实验基础。

应用傅里叶红外光谱（FTIR）、 荧光光谱研究超声处理对脱脂麦胚分离蛋白(DWGP)结构的变化, 建立DWGP高效酶解与其结构变化之间的关系。 研究发现, 超声处理均可提高DWGP的酶解效果, 特别是经超声功率600　W、 时间10　min处理后, 酶解液抑制活性与对照组相比提高了23.96%。 通过荧光光谱发现, 超声作用改变DWGP溶液荧光强度, 适当超声处理可使蛋白分子伸展、 生色基团外露, 有助于蛋白酶解后获得活性更高的抑制肽。 采用对FTIR谱酰胺Ⅰ带进行曲线拟合的方法, 定量分析了不同超声功率、 时间对DWGP二级结构的影响, 发现超声作用使β-折叠相对含量下降而β-转角含量增加, 这可能是DWGP酶解后获得高效抑制肽的主要原因。

赤潮监测对于赤潮治理、　预防, 　减少赤潮危害有着重要作用。 通过分析东海赤潮多发区域实测遥感反射率曲线, 比较赤潮水体与非赤潮水体的光谱特性差异, 发展了一种针对MODIS传感器的赤潮水体分布信息遥感提取方法。 应用实测资料对提取方法进行验证, 发现在119组实测数据中, 只有一组不能正确识别。 将算法应用于MODIS卫星资料, 对2005年4月4日东海部分海区进行赤潮水体信息提取, 得到三个区域总面积约2000 km2的赤潮水体分布信息, 赤潮水体提取结果与遥感提取的叶绿素a浓度有很好的对应关系, 与实际观测记录对照大体吻合良好。 研究表明本文的算法可有效地排除悬浮泥沙水体等干扰影响, 确定可能发生赤潮的海区位置及提取海区大范围赤潮水体分布的信息。

环境卫星(HJ-1A/B)的CCD图像数据在内陆水环境遥感监测中具有很大的潜力, 但它的大气校正的精度是影响其定量化应用的重要因素。 文章以上海淀山湖地区HJ-1A卫星搭载的CCD1多光谱数据为应用实例, 首先实现了瑞利散射的精确计算, 在气溶胶散射的计算中, 由于内陆湖泊Ⅱ类水体的光学特性, 致使环境星CCD数据的近红外波段的离水辐射不为零, 因此文章借助同步MODIS数据的短波红外波段获取了大气校正因子, 并利用清洁水体像元在绿光波段气溶胶散射较稳定的特点, 分离出离水辐射量和气溶胶的贡献, 实现了CCD数据各波段的大气校正, 反演出离水辐射亮度, 并通过水气界面转换, 获得了水体的遥感反射率。 通过同步的实测数据对比表明, 该文的大气校正算法可以有效地对环境小卫星多光谱数据进行大气校正。

采用一种新发展中的激光烧蚀-快脉冲放电等离子体光谱技术首次检测土壤中Sn元素的浓度。 与传统的激光诱导击穿光谱技术相比, 采用激光烧蚀-快脉冲放电等离子体光谱技术所产生的Sn(284.0 nm)元素辐射光谱强度有很大提高, 并应用该技术获得了土壤中Sn元素的校准曲线, 使土壤中Sn元素检测极限降低到0.16 μg·g-1。 与各文献报道的激光诱导击穿光谱技术中Sn元素的检测极限8.2～54　μg·g-1相比有很大的改进, 表明该技术可能在土壤元素快速定量检测中具有应用价值。

采用电感耦合等离子体发射光谱（ICP-AES）法测定了纳米银在非洲菊（Gerbera hybrida cv. Crossfire）切花体内的分布与变化特点。 分析结果的相对标准偏差为0.14%～2.89%, 方法的加标回收率为93.33%～106.67%。 该方法简单、 快速、 可靠、 灵敏度高, 能满足实际样品分析要求。 结果还表明, 经5 mg·L-1纳米银预处理24 h后再瓶插于蒸馏水的非洲菊切花, 其茎末端、 茎上端和花瓣均有Ag分布, 分布规律为茎末端>茎上端>花瓣, 显示纳米银可经由花茎基部切口进入非洲菊切花体内并可迁移至各个部位, 但主要集中在茎基部下端并发挥持续有效的抗菌作用, 进而产生良好的保鲜效果。 试验结果对纳米银的测定及其在鲜切花保鲜上的研究与应用具有重要的指导意义。

采用五种不同的前处理方法（干灰化法、 HNO3+H2O2微波消解法、 HNO3+H2O2+HF微波消解法、 HNO3+HClO4微波消解法、 HNO3+HClO4+HF微波消解法）, 对月季样品进行消解, 利用ICP-OES法测定九种常量和微量元素, 加标回收结果显示: HNO3+HClO4微波消解法是最优的处理方法, 对大多数元素都能得到较好的分析结果, 除Fe以外, 回收率为95.4～104.6%。 Fe元素测定采用HNO3+H2O2+HF微波消解法回收率更高, 可达99%。

为建立饮用水源地污染事故监控预警系统, 采用膜进样/飞行时间质谱技术, 对苯系物、 取代苯、 卤代烷等典型挥发性有机物模拟事故状况下的污染水体进行了在线监测。 研究结果表明, 该技术对目标有机污染物的响应时间短, 对苯系物为30～70 s、 对卤代烷为30 s, 线性检测范围达到3～4个数量级, 苯系物和氯苯的检测限小于10 μg·L-1, 满足污染物实时监测分析的要求。 连续30天、 总计52次模拟水污染事故的在线监测表明, 该技术稳定性强, 平均波动小于5%, 定期校准可使平均相对误差控制在10%以内, 适用于饮用水源地挥发性有机污染事故的远程监控预警。

采用X射线衍射(XRD)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 纳米粒度仪和透射电子显微镜(TEM)研究了6例草酸钙结石患者在服药前后尿微晶性质的变化。 结果表明, 服药后尿pH值由服药前的5.87±0.51增加至6.23±0.74； 服药前的主要成分为尿酸、 一水草酸钙(COM)和磷酸氢盐, 服药后尿微晶种类和数量均比服药前减少； 服药前, 尿微晶的平均粒径为(579±326) nm, 服药后减小至(404±338) nm； 服药前尿微晶的Zeta电位为(-4.28±2.55) mV, 服药后为(-7.29±4.16) mV, Zeta电位变负有利于防止尿微晶沉积； 服药前尿微晶棱角尖锐, 有明显的团聚现象, 而服药后尿微晶形貌圆钝, 团聚较少。 采用现代仪器分析研究服药前后草酸钙结石患者尿液微晶的性质变化, 对临床上预防和治疗尿结石具有重要的临床意义。

采用热释光谱仪(TLD)、 X射线衍射仪(XRD)和红外光谱仪(FTIR)研究了四类不同类型肾结石的化学组分, 它们分别是: 草酸钙、 尿酸、 磷酸钙和磷酸铵镁结石。 实验结果表明, 在所研究的305例尿石中, 草酸钙为主要组分的占63%, 尿酸22%, 磷酸钙8%, 磷酸铵镁5%, 其他组分2%。 四类肾结石的热释光谱存在显著差异, 可为临床上诊断肾结石的类型提供启示。

采用色母粒法制备含重金属元素的电子信息产品（塑料）的标准样品, 建立了标准样品制备的程序； 利用X射线荧光光谱仪(XRF)定量分析方法, 考察了标准样品测定重金属和溴元素含量的重复性以及不确定度,建立了标准样品工作曲线的测定程序及测定电子信息产品实际样品的方法和程序。 结果表明, 利用该方法制备的标准样品在200～2　000　mg·kg-1浓度范围内, 测量有机物中微量Pb, Hg, Cr, Br元素及在20～200　mg·kg-1浓度范围内测量Cd元素, 均获得了非常好的线性关系, 并经六次检测具有很好地重复性, 并以日本三菱重工公司的电路板ICB288和ICB288G作为实际样品进行测试, 其结果与推荐值一致。

提出一套适用于海量光谱自动快速筛选激变变星的方法。 利用已证认的激变变星光谱作为模板, 使用主分量分析提取主特征后构造光谱特征矩阵, 将海量光谱利用光谱特征矩阵映射到特征空间后, 使用支持向量机排除大部分非候选体, 最后对较少数量的候选体进行模板匹配并证认, 结果作为反馈进一步丰富模板库。 实验发现了58个新的激变变星候选体, 表明了该方法的可行性, 为在LAMOST海量光谱中快速搜索激变变星等稀少天体提供了有效途径。

随着高光谱遥感技术的发展, 高光谱成像仪已应用于航天航空方面, 与多光谱图像不同, 高光谱图像是以纳米级的波段宽度对目标进行连续的光谱成像, 所获取的图像光谱分辨率非常高。 但是, 随着波段数的不断增加, 光谱成像仪获取的数据量越来越大, 要对这些数据进行存储与传输是我们必须面对的问题。 随着小波压缩技术的发展, 在图像压缩领域有许多人对图像采取EZW压缩并提出各种改进方法, 本文将此方法应用于高光谱图像的空间维压缩, 对于光谱维的压缩暂不涉及, 从高光谱图像的压缩重构结果看, 无论从峰值信噪比（PSNR）和光谱曲线比对, 还是从人眼主观对原图与重构图的比较, 效果都不错。 如果先对图像进行光谱维压缩, 相信压缩效果会更好。

超光谱图像因其纹理丰富复杂、 波段多、 光谱分辨率高等特点, 在**、 海洋、 农业等多方面都应用广泛, 但也因其数据量大在数据传输时受到很多限制, 研究一种高效超光谱图像压缩方法有着重要的意义。 目前光谱图像的压缩方法主要分为基于变换、 基于预测和基于矢量量化三大方面, 其中基于预测的方法具有易于实现、 压缩比高等优势应用广泛。 文章首先对超光谱图像特性进行了详细分析, 对谱间预测算法进行了改进, 并结合超光谱图像谱间相关性高、 各谱谱间相关性不完全相同的特点, 提出自适应划分子空间多种谱间预测方法相结合的新方法, 通过实验证明了该方法的有效性。

开发了一款便携式小麦叶绿素、 氮素、 水分一体化测定仪, 可以一次测量小麦叶片的三种生化指标, 为肥水诊断提供充分依据。 本测定仪由光路和电路两部分组成, 光路部分采用LED加滤光片构成的组合光源, 电路部分由微控制器、 LED驱动电路、 检测电路、 通讯电路、 键盘电路、 液晶显示电路等组成。 经过田间测试, 证明此测定仪有良好的准确性和重复性。 叶绿素、 氮素测量的相对误差均值在10%左右, 水分相对误差均值为4%, 三项指标测量值变异系数均低于1.5%。 测试结果表明测定仪可以用于指导小麦实际生产。

为了在保证抗干扰能力不下降的条件下提高对激光中心波长的检测精度, 设计了多级组合棱镜系统, 并提出了多级组合棱镜的干涉条纹拼接处理方法及相位耦合的计算公式。 通过计算多级组合棱镜的干涉图强度、 光程差函数及光谱分辨率, 分析了采用三块子棱镜的组合结构的光谱获取, 给出了用于分段干涉条纹拼接的处理方法及步骤, 最终光谱分辨率可达2.875 cm-1。 实验采用3块材料一致的30 mm×28 mm×10 mm的棱镜构成多级组合棱镜, 对635.0 nm标准激光进行相干处理。 实验数据显示, 分段的子棱镜分别采集得到了连续的光谱信息, 再采用干涉条纹拼接处理方法后, 经傅氏变换得到的光谱分布与标准光谱基本一致, 而光谱分辨率得到了明显的提高。