高光谱遥感技术已成为林业遥感领域的前沿技术之一。 回顾国内外高光谱遥感技术在林业信息提取中的研究进展， 总结归纳了森林树种高光谱分类与识别、 森林生态物理参数高光谱反演与提取、 林木养分元素高光谱监测与诊断、 森林郁闭度信息高光谱提取、 森林灾害高光谱监测五个主要研究方面。 在此基础上， 文章指出了在林业遥感应用中高光谱技术尚待解决的关键问题， 并阐述了可能解决问题的途径。 最后对林业高光谱遥感技术的应用前景作了展望。

红外显微成像技术诞生于20世纪90年代中期， 该方法的应用研究在国外刚刚起步， 而在国内这项技术还未被广泛认识。 它是一种快速、 无损的检测技术， 具有图谱合一、 微区化、 可视化、 高精度和高灵敏度等优点。 文章概述了红外显微成像系统的组成、 工作原理及工作方式， 重点介绍了其在生物医学、 微生物学、 法庭科学、 材料学、 营养饲料学以及农产品质量检测方面的研究进展， 分析了红外显微成像技术的研究难点， 并对其发展趋势进行了展望。

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons， PAHs)是一类致癌性很强的环境污染物。 由于PAHs分子不含有能与金属配位或键合的官能团， 因此很难利用SERS技术对其进行直接检测。 本文综述了近年来表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering， SERS)光谱在PAHs检测方面的应用和研究进展。 并着重介绍最近发展成果， 利用分子识别技术对贵金属表面进行修饰， 使得利用SERS方法对PAHs进行定性鉴别以及定量的检测成为可能。 该方法有望在其他类似体系中应用， 为低含量有机污染物的检测提供了一个新的有力工具。

利用磁控溅射和热退火在硅衬底上制备了Ag纳米颗粒镶嵌的氧化硅薄膜(SiO2∶Ag)， 制作了电致发光结构ITO/SiO2∶Ag/p-Si， 观测到了可见区的电致发光。 发现薄膜中的Ag纳米颗粒不仅成倍地提高器件的发光强度， 还明显地移动电致发光的峰位。 Ag含量越高， 颗粒越大， 发光峰位越红移。 氧化硅中的发光中心与纳米Ag 间的电磁相互作用， 可用来定性解释这一实验结果。 这种效应可把低效发光的材料转换为相对高效的发光材料。

对蓝色磷光材料Ir(Fppy)3不同浓度掺杂PVK薄膜的光致发光(PL)和电致发光(EL)特性进行了研究。 并制备了结构为ITO/PEDOT:PSS/PVK:Ir(Fppy)3/BCP/Alq3/LiF/Al的蓝色磷光有机电致发光器件。 实验结果发现， 磷光材料掺杂浓度不同， 器件发光特性不同。 当Ir(Fppy)3掺杂浓度比较低时， EL光谱中可以观察到PVK较弱的发光； 当Ir(Fppy)3掺杂浓度较高时， 会发生浓度猝灭； 当Ir(Fppy)3掺杂浓度比较适中时， EL光谱中观察不到PVK的发光， 只有Ir(Fppy)3的发光。 通过I-V-L特性的比较， 当掺杂浓度为4%时， 器件的光电特性最好。

采用高温固相法制备了ACaPO4∶Eu2+, Nd3+(A=Li, K, Na)系列近红外发光材料， 研究了材料中Eu2+对Nd3+的近红外发光的敏化作用。 发现共掺Eu2+后， 材料的Nd3+的近红外发光显著提高。 同时考察了ACaPO4∶Eu2+可见荧光性能、 ACaPO4∶Eu2+, Nd3+近红外荧光发光性能及其荧光寿命， 研究了不同Eu2+的发射波长对Nd3+近红外发光的敏化效果， 分析探讨了ACaPO4体系中Eu2+-Nd3+之间的能量传递机理。 在ACaPO4(A=Li, K, Na) 中， 随基质的不同， Eu2+的发射峰有逐步红移的现象， 与Nd3+的不同激发峰重叠程度也会发生明显的变化， 表明Eu2+的荧光发射波长是影响能量传递的一个重要因素， 可以推测发射波长处于500～550 nm之间的 Eu2+对Nd3+近红外发光具有最佳的敏化效果。

模拟无机大功率白光LED由蓝光芯片激发荧光粉形成白光的发光方式， 基于有机电致蓝光器件激发黄色的YAG∶Ce荧光粉来实现全色器件。 采用真空蒸镀法， 制备了ITO/2T-NATA(30 nm)/AND∶TBPe(50 Wt%, 40 nm)/Alq3(100 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)的蓝光器件， 然后在出光面用点胶机均匀涂覆一层不同厚度的黄色的YAG∶Ce荧光粉制备出了不同色坐标的全色器件。 用蓝光器件激发黄色YAG∶Ce荧光粉可以减少有机电致发光全色器件的制备工艺和难度， 并且可以利用已经非常成熟的荧光粉技术。 通过实验发现， 涂覆荧光粉得到了光谱稳定的白光器件， 涂覆荧光粉层器件的最高亮度为13 840 cd·m-2， 相比蓝色器件可以提高接近2倍， 涂覆荧光粉器件的发光效率最高可达到17.3 cd·A-1， 相比蓝色器件的最高光度效率提高了2倍多。 对涂覆荧光粉层器件的光谱特性进行了讨论， 荧光粉的浓度和厚度会影响器件的光谱特性， 并存在最佳工艺参数， 在荧光粉层浓度和厚度既定的情况下， 器件的绝对光谱值与驱动电流成正比例。

采用高温固相法制备系列红色荧光粉NazCa1-x-2y-zBiyMoO4∶Eu3+x+y(y， z=0， x=0.24， 0.26， 0.30， 0.34， 0.38； x=0.30， y=0.01， 0.02， 0.03， 0.04， 0.05， 0.06， 0.07， z=0； x=0.30， y=0.04， z=0.38)。 用X射线粉末衍射 (XRD)法测试了所制样品晶相结构。 采用荧光光谱仪对样品的发光性能进行了表征， 结果表明: 当Eu3+单掺杂量浓度x=0.30时， 荧光粉(Ca0.70MoO4∶Eu3+0.30)的发光强度最强； 当Eu3+-Bi3+共掺杂量浓度y=0.03时， 电荷迁移带(CTB) 强度达到最强， 而对于Eu3+特征发射峰， 当共掺杂浓度y<0.03时， 位于393 nm处的激发峰强度比464 nm强， 共掺浓度y>0.03时， 464 nm峰比393 nm峰强， 共掺浓度为y=0.04时， 393和464 nm处两峰位置强度都达到最强。 作为电荷补尝剂的Na2CO3掺入上述荧光粉中后， 荧光粉激发和发射强度明显地增强。 结果表明， 通过调节Bi3+/Eu3+掺杂比例可以改变位于近紫外光393 nm和蓝光区464 nm处激发光相对强度。

采用Claisen缩合反应合成了一种新型的β-二酮化合物1-(4-溴苯)-3-苯基丙烷-1,3-二酮(L)， 并以其为第一配体， 邻菲罗啉(Phen)为第二配体， 合成出新型稀土Eu(Ⅲ)三元配合物。 通过元素分析、 红外光谱、 紫外光谱、 荧光光谱对合成的配体及三元配合物进行了表征。 红外光谱的分析表明: 配体L含有β-二酮结构， 且烯醇式含量高； 配合物中L的氧原子以及Phen中的氮原子与稀土离子进行了配位。 紫外光谱的分析表明配合物中的能量传递主要来自第一配体。 通过荧光光谱研究了配合物的发光性质， 结果显示配合物表现出Eu3+的特征发射， 主发射峰为Eu3+的5D0 →7F2发射， 属于窄带发射， 单色性较好， 是具有潜在应用价值的红色发光材料。

应用坩埚下降法， 采用70 ℃·cm-1的固液界面温度梯度与0.50 mm·h-1生长速度， 生长出了初始Co掺杂摩尔百分浓度为0.5 mol%、 尺寸为Ф25 mm×120 mm的钨酸镉单晶体。 晶体呈透明深蓝色。 用XRD表征了获得的晶体。 观测到518， 564和655 nm三个可见波段吸收带以及发光中心1 863 nm(1 323～2 220 nm)的超宽吸收带。 可见波段的吸收归属于Co2+在八面晶格场中4T1(4F)→4A2 (4F)， 4T1(4F)→4T1 (4P)跃迁叠加, 而红外波段的宽带吸收则为八面体场Co2+的4T1(4F)→4T2(4F)能级跃起所致。 从吸收特性表明, Co离子掺杂于畸变的氧八面体中， 呈现+2价态。 根据吸收光谱计算出晶格场参数Dq=990 cm-1， Racah参数BC=726.3 cm-1。 在520 nm波长光的激发下， 观察到778 nm波段的荧光发射， 归属于八面体晶格场中Co2+的4T1(4P)→4T1(4F)能级的跃迁。 从吸收与荧光强度的变化推断: 沿着晶体生长方向， Co2+浓度逐渐增加, 有效分凝系数小于1。

为了使激光诱导击穿光谱(LIBS)实验装置中的多个关键参数达到最优化设置， 以便更好地服务于煤质分析， 实验中对这些参数与煤粉等离子体中待测元素发射谱线信噪比间的关系进行了详细研究， 并根据信噪比大小来进行最优化参数的选择。 实验结果表明， 对于本LIBS实验装置， 其最优化参数设置是将激光脉冲能量设为120 mJ·Pulse-1， 光谱仪的曝光延迟时间设为200 ns， 激光聚焦点位于样品表面以下3～5 mm， 样品池转速设为2.7 r·min-1， 并在激光出射光路中放置中心频率为1 064 nm的窄带滤波片和中心孔径为1.5 mm的光阑。 优化后的LIBS实验装置对煤粉中C元素测量的标准偏差(SD)由6.7%降至1.6%， 对其他微量元素测量的相对标准偏差(RSD)由28%降至10%， 测量精度得到了较大提高。

为了研究预制小孔对激光诱导不锈钢等离子体辐射特性的影响， 在常压下空气中， 利用高能量钕玻璃脉冲激光烧蚀不锈钢样品， 由组合式多功能光栅光谱仪和CCD光谱采集处理系统记录等离子体光谱， 并通过测量光谱线的强度和半高全宽度分别计算了等离子体电子温度和电子密度。 研究结果表明， 当一束高能量激光(～5J)作用于表面放置直径为1.5 mm、 深度为0.8 mm的预制小孔的不锈钢样品时， 激光等离子体发射的谱线强度提高了71.5 %～125.8 %， 光谱信背比提高了7.6%～18.5%； 而等离子体温度和电子密度分别提高了1 200 K和1.21×1016cm-3。 证明了预制小孔对激光诱导不锈钢等离子体辐射有明显的增强作用。

在氩气/空气混合气体介质阻挡放电中， 首次利用光谱方法， 测量了圆圈点放电丝中圆圈放电和中心点放电的振动温度， 并研究了它们随空气含量的变化。 振动温度的计算利用的是氮分子第二正带系(Ｃ ３Πｕ→Ｂ ３Πｇ)的发射谱线。 结果表明: 圆圈放电的振动温度高于中心点放电的振动温度； 二者均随空气含量的增加而增加， 但圆圈放电振动温度的增加速率较大。 该工作对介质阻挡放电中微放电研究具有重要意义。

显微近、 中红外成像不仅可以获得样品的光谱信息， 而且可以获得样品的空间分布信息， 这是传统的近、 中红外光谱分析所无法比拟的。 该文以外观非常相似的聚乙烯膜(材料Ⅰ)和封口膜(材料Ⅱ)为研究对象， 分别采集了样品的显微近、 中红外图像。 针对两种材料进行化学成像和相关光谱成像， 比较并讨论了每种材料的两种成像方法。 结果表明， 材料Ⅱ的显微近、 中红外化学成像中， 两种材料化学成像值相差分别为0.004 8和0.254 8； 材料Ⅰ的显微近、 中红外化学成像中， 两种材料化学成像值相差分别为0.002 6和0.326 5； 近、 中红外谱区的显微成像皆可得到两种材料清晰的成像， 从而可区分两种材料。 对两种材料相关光谱成像的研究表明， 分别以两种材料的近、 中红外光谱作为参比光谱的相关光谱成像可以明显地区分两种材料， 成像结果较清晰； 显微中红外相关光谱成像中， 两种材料的光谱和参比光谱的相关系数差异大于0.12， 成像结果更清晰； 而显微近红外相关光谱成像图可利用图像中两种材料光谱和参比光谱相关系数的细微差异区分两种材料。 该研究为农产品包装材料安全性的快速判别提供一定的参考， 并为显微近、 中红外成像分辨不同材料提供一定的成像方法参考。

采用中红外光谱技术对牛奶中掺杂尿素目标物进行检测。 配置含有尿素浓度范围为1～18 g·L-1之间18个牛奶样品， 分别研究了纯牛奶和掺杂尿素牛奶的红外光谱特性， 并进行了对比分析。 利用尿素1 562 cm-1处酰胺Ⅲ带CO伸缩振动吸收峰面积A1 562与1 464 cm-1处C—N伸缩振动吸收峰面积A1 464的比值A1 562/A1 464对牛奶中尿素浓度进行线性拟合， 研究结果表明A1 562/A1 464与牛奶中含有尿素浓度具有一定的线性关系， 其相关系数达到0.96以上。 该研究对提高乳制品的质量， 保护消费者利益具有重要的社会意义和应用前景。

应用便携式近红外光谱分析仪对6种苹果进行无损检测， 运用Kernel Isomap结合广义回归神经网络的方法分别建立苹果酸度和抗坏血酸定量分析模型。 结果表明: 采用Kernel Isomap方法能够使模型具有良好的预测能力。 苹果酸度模型校正集相关系数Rc=0.9994， 预测集相关系数Rp=0.979 9， RMSEP=0.055 8。 苹果抗坏血酸模型校正集相关系数Rc=0.989 1， 预测集相关系数Rp=0.927 2， RMSEP=4.043 1。 研究结果表明， 使用该便携式近红外光谱仪可以用于苹果样本的酸度和抗坏血酸含量的测定。

为了寻求一种快速鉴别普洱茶年份的方法， 采用傅里叶变换光谱技术， 比较了不同年份普洱生茶和普洱熟茶的红外特征谱的异同。 研究表明， 两种普洱茶的红外光谱波形相似， 但由于陈化时间不同， 内含化学成分存在着差异， 它们具有各自的红外特征谱。 同时， 普洱茶的陈化程度与红外特征谱的1 120～1 570 cm-1和400～853 cm-1两个波数间吸收峰的强度和峰形密切相关。 利用红外光谱技术可以对不同陈化程度的普洱茶进行鉴别， 这为普洱茶年份的快速鉴别提供一种简便、 快捷的方法。

对莲子蛋白质进行了Osborne蛋白质分类。 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对清蛋白、 球蛋白、 醇溶蛋白和谷蛋白进行二级结构分析。 应用去卷积和曲线拟合方法对四种蛋白组分的酰胺Ⅰ和Ⅲ带进行分析， 清蛋白和球蛋白之间以及醇溶蛋白和谷蛋白之间各相应子峰峰位和二级结构峰面积百分比差异较小， 但前两者各相应子峰峰位与后两者略有差异； 而前两者各相应二级结构峰面积百分比与后两者有较大差异， 特别是前两者的各相应有序结构(α-螺旋+β-折叠)峰面积的百分比明显大于后两者。 用0.1 mol·L-1 NaCl溶液提取的球蛋白和清蛋白有序结构含量均在55%左右， 而醇或碱提的醇溶蛋白和谷蛋白的有序结构含量仅为40%左右， 盐提的蛋白质二级结构有序性和稳定性更高。

大多数短波CCD硅检测器为2 048或3 648像元， 相邻波长间隔小， 预处理算法对其适用性差。 本文在600.09～980.47 nm光谱范围内， 采用等间隔抽取方法重构光谱矩阵。 经不同光谱预处理后， 分别采用遗传算法(GA)和连续投影算法(SPA)， 筛选偏最小二乘法(PLS)建模变量。 采用留一法交叉验证评价模型的预测能力， 经比较， SPA筛选变量建立的PLS模型的预测效果最优， 南丰蜜桔可溶性固形物、 总酸和维生素C的PLS模型交叉验证标准差分别为0.661°Brix， 0.067%和2.91 mg·(100 g)-1。 结果表明光谱抽取结合SPA的变量筛选方法可提高南丰蜜桔品质可见近红外光谱模型的预测能力。

应用红外光谱法， 研究了不同pH值和Cu2+浓度条件下， 合成赤铁矿和三羟铝石吸附Cu2+后表面羟基结构及其特征吸收峰的变化。 结果表明: (1)随Cu2+浓度增加， 赤铁矿表面H—O—H和OH的变形振动参与了吸附反应， Cu2+强烈地缔结在Fe—O上， 形成了Fe—O—(Cu)结构。 (2)酸性条件下， H+破坏了赤铁矿表面的O—H结构， NO-3促使弱峰1 131 cm-1的产生。 随pH值增大， 赤铁矿表面OH-逐渐由伸缩振动转变为变形振动， Fe—OH和Fe3+—O2-结构不断发生改变。 (3)三羟铝石对Cu2+的吸附发生在高波位， 随Cu2+浓度增大， 其表面游离羟基的O—H弯曲振动、 水分子的OH-伸缩振动和H—O—H弯曲振动均参与了吸附反应， Al—O基中的Al3+渐被Cu2+取代从而加强了较低波位的振动强度。 (4)随pH值增加， 三羟铝石Al—OH的弯曲振动和Al—O的伸缩振动逐渐发生着改变， 表明吸附Cu2+后， 在其表面形成了AlOCu+与AlOCuOH结构。

结合FTIR和电子能谱EDS指纹图谱， 鉴别了两种组成相近的中药复方右归丸和济生肾气丸。 测定右归丸和济生肾气丸样品氯仿提取物的红外指纹图谱， 依据W检验理论判别方法精细建立两种中药复方红外指纹图谱的特征吸收峰组， 确定了各个特征吸收峰相对应的特征分子基团和药物成分组成。 同时测量两种中药复方原药粉末样品的EDS指纹图谱。 根据两种中药复方FITR指纹图谱中的特征峰组及其对应的化合物类型和原药粉末的EDS谱中多种元素的种类和含量信息， 可以快速准确鉴别右归丸和济生肾气丸， 使红外指纹图谱法达到了与色谱指纹图谱法相似的鉴别能力。 本文建立的FTIR和EDS指纹图谱直观比对法是一种快速准确鉴别组成复杂成分相似的同剂型中药复方的有效方法。

尿微量白蛋白是临床上检测肾损伤最可靠的诊断指标。 为实现尿微量白蛋白快速无试剂检测， 本文采用多光程方式得到207例尿液样品可见-近红外双波段的多光程光谱， 基于多光程光谱的非线性特性， 获得更多样品成分含量的信息。 在首先进行PLS建模的基础上， 使用PLS-ANN建模方法引入非线性信息， 对样本的可见-近红外波段多光程光谱与尿微量白蛋白实际含量建立回归模型。 通过对比， 使用PLS-ANN建模方法可得到更好地建模预测效果， 提高定量分析精度， 预测决定系数达0.951 1， 预测标准误差为5.02 mg·L-1。 研究结果表明， 可以在不需加入试剂的前提下， 使用多光程可见-近红外光谱较准确预测尿液微量白蛋白的含量， 为实现无试剂的方便、 快捷检测尿液微量白蛋白含量以及其他成分含量奠定了基础。

提出一种基于粒子群优化算法实现的硅钢涂层厚度近红外光谱检测新方法。 首先， 采用近红外光谱仪采集获得了硅钢表面绝缘涂层的近红外光谱， 然后， 采用离散粒子群算法筛选出近红外光谱数据的最佳波长变量并组成新的光谱数据， 最后， 建立涂层厚度的核偏最小二乘定量分析模型。 实验显示， 所建定量分析模型对检验样本分析的绝对误差范围为-0.12～0.19 μm， 最大相对误差为14.31%， 完全符合现场检验需要。 研究表明， 离散粒子群算法可以有效地筛选出携带更多有用信息的波长变量， 提高定量分析模型的分析准确度和速度， 是一种有效的近红外光谱波长筛选方法， 同时， 近红外光谱法也是一种有效的硅钢绝缘涂层厚度检测方法。

利用傅里叶变换红外光谱、 二阶导数谱首次对九州虫草不同部位进行了分析及评价研究。 结果表明， 九州虫草含有蛋白、 多糖、 核苷、 脂类等活性成分， 各部位的一维谱图相似度较高， 人工子座与培养基之间的相似度高达0.992 7， 野生子座与虫体的差异则较为明显， 二者相似系数为0.949 9。 二阶导数谱进一步丰富和确认了相应谱峰特征， 证明了活性物质虫草素及腺苷的存在， 提示了虫草多糖α-型和β-型糖苷键的存在。 红外光谱图综合反映了虫草不同部位化学成分的多样性和复杂性， 为虫草各部位的细微差异分析和评价及后期质控提供了快速、 全面和客观的方法和手段， 为九州虫草种质资源的开发利用提供了理论基础。

提出了一种同时测定复合肥料中多种养分含量的快速分析新方法， 即用水将固体复合肥料定容溶解， 采集其溶液部分的近红外光谱进行各种养分含量的分析预测。 使用此方法建立了偏最小二乘回归模型， 其中总氮、 有效五氧化二磷、 氧化钾和石粉含量模型的SEP值分别为0.5， 0.7， 0.8和2.0。 方法操作方便， 解决了近红外漫反射光谱法无法准确测定氧化钾含量的技术难题， 实现了在5分钟内完成复合肥全部成分含量的快速准确分析。

拉曼光谱作为研究物质结构的一个强有力工具， 被广泛应用于水环境物质的检测， 近年在深海原位探测中也得到应用。 文章针对水下拉曼光谱探测的需要， 设计了用于水的O—H振动拉曼信号抑制的低通滤光片， 经过计算， 边缘为指数形式的低通滤光片可较好的满足需要， 而且通过实际采用的低通滤光片的实验证明， 采用低通滤光片后水的O—H振动拉曼信号得到较好的抑制， 同时对于<3 000 cm-1的范围内其他物质拉曼光谱的探测几乎没有影响， 达到了设计目的。

在室温情况下， 利用FTIR光谱仪测得了天然磁几何阻挫材料绿盐铜矿(Atacamite， β-Cu2(OH)3Cl)的中红外光谱4 000~400 cm-1， 同时还通过激光显微拉曼光谱仪获得了它的拉曼光谱4 000~95 cm-1。 结合它的晶体结构参数， 确认了官能团区4 000~2 500~1 000 cm-1和指纹区1 000~550~200~95 cm-1的特征峰以及探索它的微观起源。 将五个不同的区域分别指认为: 取决于羟基整体环境3Cu≡O—H…Cl的羟基伸缩振动νO—H4 000~2 500 cm-1； 由羟基弯曲振动模式基频所产生的泛频(合频或倍频)2 500~1 000 cm-1； 由δCu—O—H和δO—H…Cl组合的羟基弯曲振动模式δO—H 1 000~550 cm-1； 较强的键平面CuO4单元振动模式550~200 cm-1； 以及较弱的键线性三原子链Cl—Cu—O/Cl振动模式200~95 cm-1。 谱带指认时紧密结合晶体的结构参数， 从而较为合理建立了其分子结构和光谱特性之间的关系。

石化废水是我国的主要工业废水之一， 水量大、 污染重。 废水含有大量荧光物质， 它的荧光光谱可以展现有机物组成， 就像指纹一样与水样一一对应， 被称为水质荧光指纹， 简称水纹。 论文通过对我国某大型石化企业的废水的三维荧光光谱特征的研究， 揭示出石化废水荧光指纹丰富的特点， 它含有近10个荧光峰， 其中激发波长/发射波长(λex/λem)=230/340 nm附近荧光峰在各种石油类物质的光谱中都出现过。 根据荧光峰的相关性， 石化废水的荧光指纹可以分为3个比较独立的水纹区。 不同区的荧光峰强度的线性相关性不显著， 而同区各峰间的线性相关性显著， 相关系数可以达到0.85以上。 λex/λem=230/305 nm附近可能与苯类物质有关， 而除峰λex/λem=230/305 nm外λex/λem=220～320/230～440 nm区域显示出与原料(石油类物质)有密切关系。 各峰的荧光强度范围和各峰荧光强度的相关性， 都可以作为石化生产是否正常的判据。

利用荧光光谱技术研究了不同自由基型光引发剂的瞬态及稳态荧光光谱特性， 从分子结构出发分析了共轭结构对光引发剂荧光光谱的影响。 实验结果表明随共轭效应的增强， 荧光激发与发射峰波长逐渐增大； 瞬态荧光谱的衰减受电子基团的影响较为明显， 含有吸电子基团的光引发剂荧光衰减快， 而含有给电子基团的光引发剂荧光衰减慢。 通过对溶剂极性及粘度研究发现: 光引发剂荧光发射峰随溶剂的极性增加出现明显红移现象， 表明激发跃迁类型主要是π—π*跃迁， 并且随溶剂粘度的增大光引发剂荧光衰减明显得到延缓。 当光引发剂浓度达到10-2mol·L-1时， 由于粒子间碰撞加强及自吸收现象引起的自猝灭效应比较明显。

采用荧光光谱、 紫外光谱和圆二色光谱法并结合电化学方法， 研究了大黄酸与牛血清白蛋白之间的相互作用。 结果表明: 大黄酸对牛血清白蛋白有较强的荧光猝灭作用且为静态猝灭， 并计算得出不同温度下其结合常数(KA)与结合位点数(n)分别为: 3.67×105， 0.95(298 K)； 2.60×104， 0.83(309 K)。 由热力学参数确定它们间的作用力主要是静电引力， 并依据Frster能量转移理论求得其结合距离为3.28 nm， 同步荧光光谱及圆二色谱表明大黄酸对牛血清白蛋白的构象产生影响。

定量遥感是当前遥感发展的前沿， 作物组分信息解析是农业定量遥感的研究热点， 而成像高光谱技术为解决微观尺度的作物组分信息探测研究提供了强有力的手段。 利用成像光谱仪(pushbroom imaging spectrometer， PIS)与地物光谱仪(FieldSpec ProFR2500， ASD)同步收集冬小麦、 玉米不同生育期叶片的反射光谱， 通过不同算法提取PIS与ASD数据的红边位置， 验证成像光谱数据的精度。 结果表明: (1)PIS与ASD原始光谱数据在红边区间(670～740 nm)有很高的吻合度； (2)从室内光谱(玉米叶片)红边位置的提取结果看， 两仪器提取的红边位置都集中在700～720 nm； (3)从室外光谱(小麦叶片)红边位置的提取结果看， PIS与ASD数据提取结果有差异， PIS数据的红边位置在760 nm处， 而ASD数据的红边位置在720 nm处， 这种差异主要是成像光谱数据受氧气吸收的影响较大所致； (4)PIS与ASD的红边变幅不同， 但趋势相同。 以上结论为成像光谱数据的深入应用提供了参考。

针对混合像元分解过程中， 由于数据噪声引起的端元提取不准确问题， 引入了群智能算法中的粒子群优化算法， 并对粒子群优化算法进行了改进， 重新定义了位置和速度的表示方法和更新策略， 得到离散粒子群优化(discrete particle swarm optimization, D-PSO)， 能够在离散空间中进行搜索， 解决组合优化问题。 同时， 通过定义目标函数和可行解空间， 将端元提取问题改写成组合优化问题， 最终实现利用D-PSO进行端元提取。 在给出算法的详细流程之后， 文章通过一组模拟数据实验和一组实际数据实验验证了D-PSO算法对于具有较大噪声的数据的适应性和提取端元的可信程度， 并分析了不同参数对于算法性能的影响。

以柏木、 雷竹和无患子野外高光谱数据为基础, 在统计学理论和实践分析的基础上， 提出了利用均值置信区间带筛选树种间最佳特征区分波段及利用Manhattan距离和Min-Max区间相似度识别树种的问题。 研究结果表明: (1) 柏木与雷竹之间的最佳区分波段为358~386， 452~1 145和1 314~2 500 nm， 柏木与无患子之间的最佳区分波段为350~446， 497~527， 553~1 330， 1 355~2 400和2 436~2 500 nm， 雷竹与无患子之间的最佳区分波段为434~555， 580~1 903， 1 914~2 089， 2 172~2 457和2 475~2 500 nm； (2) 在最佳区分波段内， 同种树种间的Manhattan距离远小于异种树种间的Manhattan距离， 同种树种间的Min～Max区间相似度远大于异种树种间的Min～Max区间相似度， Manhattan距离和Min～Max区间相似度可以有效区分和识别不同类型的树种。

针对常规的“影像-影像”多光谱影像波段模拟模型对研究区参考影像的依赖和随机性采样带来的模型不稳定问题以及“光谱库-影像”波段模拟模型中光谱库在类别、 时间和空间上的不完善导致模型缺乏适用性问题， 本文提出了基于影像光谱库的波段模拟方法。 首先对与待模拟影像具有相似类别组成的参考影像进行光谱聚类， 然后对各个光谱类别进行采样， 形成影像光谱库， 接着提取光谱库中的等量类别样本训练BP神经网络(BPN)回归模型， 最后利用BPN模拟目标影像的波段。 实验结果表明: 该方法能够更为精确的模拟出TM蓝波段， 其模拟均方根误差(RMSE)较“光谱库-影像”模型提高了1.3， 较“影像-影像”模型提高了0.6， 与“影像-影像”和“光谱库-影像”模型相比， 该方法更加稳定可靠； 该方法能够成功的应用到SPOT和MSS的蓝波段的模拟中并取到较好的效果。

将概率潜语义分析模型(PLSA)应用于高光谱影像聚类， 提出一种基于语义信息的影像聚类方法。 首先， 利用ISODATA算法获取影像的初次聚类结果， 从而形成PLSA模型中的视觉词； 其次， 利用影像分割算法对高光谱影像进行分割， 并将分割体作为PLSA模型的文档； 再次， 利用多种最佳聚类类别数估计方法确定PLSA模型的潜语义主题的个数； 进而估计PLSA模型的参数， 获得概率主题内视觉词的概率分布和每个分割体中各概率主题的混合比例； 最后利用统计模式识别方法获取每个影像文档中各个视觉词对应的潜语义主题的类型， 从而实现影像的层次聚类分析。 相关实验结果表明， 本文的层次聚类结果较K-MEANS算法、 ISODATA算法聚类结果的面向对象特性更明显， 其与真实地物的空间分布更接近。

药物共晶是改善药物活性成分(API)的物理化学特性的新技术和新思维， 具有很大的应用潜力。 本实验采用研磨法制备了双苯氟嗪盐酸盐(DF-HCl)和苯甲酸的共晶， 应用红外光谱(IR)、 拉曼光谱(Raman)、 差示扫描量热分析(DSC)、 X射线衍射(XRD)和太赫兹光谱(THz)对共晶进行了表征。 结果表明: 双苯氟嗪盐酸盐与苯甲酸之间形成共晶分子， 太赫兹谱的研究进一步表明两种分子之间有氢键形成。

针对煤层自然发火特征气体种类多、 检测限低、 现场监测仪器安全要求高等特点， 提出采用傅里叶变换红外光谱分析实现气体的在线分析。 并结合气体的吸收光谱特征与分析要求， 从光谱仪参数选择、 样气制备、 特征变量提取与分析模型建立方面， 介绍了一套行之有效的特征气体光谱分析方法， 然后给出了CH4， C2H6， C3H8， iC4H10， nC4H10， C2H4， C3H6， C2H2， SF6， CO和CO2的测试结果。 结果表明， 采用Tensor 27光谱仪在光谱分辨率为1 cm-1， 光程为10 cm情况下， 所有气体的分辨率优于2×10-6， 满足煤层自然发火气体检测要求。 这表明， 红外光谱分析是一种潜在的煤层自然发火特征气体分析技术， 所采用的方法可以用来进行煤层自然发火特征气体的在线分析。

基于MODIS LAI产品数据集(MOD15A2)构建经验性的LAI动态模型， 以LAI作为连接参数， 将LAI动态模型与植被辐射传输模型MCRM2相耦合， 提出了将耦合模型与时间序列MODIS反射率观测数据集(MOD09A1)同化进行LAI反演的方案。 将集合卡尔曼平滑(EnKS)方法引入到LAI同化反演中， 为更好地评价该算法的适用性， 还与集合卡尔曼滤波(EnKF)的LAI反演结果、 MODIS LAI产品进行了比较分析。 研究结果表明， 采用EnKS方法的反演结果较为理想， 与EnKF方法和MODIS LAI相比， EnKS方法反演的LAI时间廓线更平滑， 更具连续性， 符合实际的植被生长规律。 基于EnKS方法的LAI反演方案， 为提取时间连续的LAI廓线提供了一种有效的途径。

通过甲苯二异氰酸酯(TDI)改性多壁羟基碳纳米管并用己内酰胺封端， 采用单体浇铸的方法制备MC尼龙6/改性碳纳米管纳米复合材料。 红外光谱(FTIR)结果证明TDI改性后碳纳米管上成功接有异氰酸酯基团。 X射线衍射(XRD)结果表明， 改性碳纳米管的加入没有改变MC尼龙6结晶的晶型结构； 而未改性碳纳米管的加入则抑制了其α2晶的生长； 当改性碳纳米管含量为0.3 Wt%时， 其对MC尼龙6结晶度的影响不大， 而当含量为0.5 Wt%时， MC尼龙6的结晶度降低。 差热分析(DSC)结果分析得出， 加入0.3 Wt% 改性碳纳米管后， MC尼龙6的结晶峰温度由原来的173.4 ℃提高至183.5 ℃， 且结晶峰变窄,表明碳纳米管对MC尼龙6结晶具有异相成核作用。

使用自行设计的等离子体点火装置， 对极间电流随进口氩气压力的变化规律以及不同进口氩气压力和工作电流条件下等离子体点火器出口射流特性进行了实验研究。 利用四通道CCD光谱仪测量了点火器出口处的发射光谱特征， 并计算了等离子体的电子温度。 结果表明， 极间电流随进口氩气压力的增大而逐渐减小， 等离子体点火器的射流长度随进口氩气流量的增大先增大后减小， 随工作电流的增大而增大， 等离子体点火器的工作电流随进口氩气流量的增大而减小， 随电源输出电流增大而增大， 等离子体射流的电子温度随氩气流量的增大而降低， 随工作电流的增大而升高。 所得结果对等离子体点火系统在航空发动机的实际应用具有一定的指导意义和参考价值。

以天然黄铁矿为样本， 用Cary 500型紫外可见近红外分光光度计在200～2 000 nm范围内测出了样品的吸收谱和反射谱， 计算出了吸收系数， 并根据Tauc规则算出了样品的禁带宽度。 结果表明: 所测天然黄铁矿光吸收系数在105数量级； 在吸收图谱中出现了明显的肩行结构， 可以判断样品属于间接禁带半导体， 其禁带宽度为0.64 eV， 对应的“极限转换效率”可达到14%左右； 将结果与现在常用的太阳能电池材料进行比较， 分析讨论了光吸收系数和禁带宽度对黄铁矿光电转换效率的影响。 认为: 天然黄铁矿高的吸收系数为黄铁矿以薄膜的形式用作太阳能电池提供了可能， 但是其禁带宽度与理论计算值相比偏小， 可考虑展宽其禁带宽度或制成复合薄膜使用。

为了解肌红蛋白(Mb)表面60位天冬氨酸(Asp)突变为赖氨酸(Lys)后对蛋白结构稳定性的影响， 本文通过紫外-可见吸收光谱、 荧光光谱和停流荧光光谱对照研究了模拟生理条件下野生型肌红蛋白Mb(WT)及其突变体Mb(D60K)与过氧化氢(H2O2)的相互作用。 结果表明: 在Mb(D60K)与H2O2发生相互作用过程中， 铁卟啉部位的紫外和荧光发射光谱数据与Mb(WT)相比， 性质与功能均表现出显著差异。 虽然只有一个氨基酸的改变， 但其结构和性质发生明显变化， 说明60位氨基酸在稳定蛋白结构中有重要的作用。 同步荧光光谱和停流光谱的结果同样表明Mb(D60K)的结构与功能受H2O2的影响较小， Mb(WT)受H2O2影响明显。 综合分析表明， Mb(D60K)在与H2O2相互作用过程中， 蛋白结构稳定性提高。

实验发现在十二烷基苯磺酸钠(SDBS)存在下， 利多卡因能增强血清白蛋白的共振光散射强度， 据此， 建立了以利多卡因为探针， 利用共振光散射法测定牛血清白蛋白(BSA)和人血清白蛋白(HSA)含量的新方法。 考察了反应时间、 试剂的加入顺序、 pH值、 SDBS和利多卡因的浓度以及共存干扰物等因素对共振光强度的影响。 在优化的条件下， 测定BSA和HSA的线性范围分别为1.0~45.0和0.5~30.0 mg·L-1。 该方法用于人血清样品中蛋白含量的分析， 获得了较高的精密度和准确度， 五次平行测定的相对标准偏差在4.9%~5.7%之间， 加标回收率在90%~103%之间。 该方法使用常规荧光仪和常用化学试剂即可测定， 操作简便、 具有较高的灵敏度(检出限为0.14 mg·L-1)。 对新鲜的人血清样品可以直接进行分析， 无需进行样品前处理。 本方法为人血清样品中蛋白含量的测定提供了一个可供选择的新途径。

利用激波管实验装置由反射激波点火， 在点火温度1 164～1 566 K， 点火压力1.03～1.99 atm， 燃料浓度为1.0%， 当量比为1.0的条件下， 用光谱单色仪、 光电倍增管、 压力传感器和示波器等组成测试系统， 测量了甲基环己烷燃烧过程中主要中间产物OH, CH和C2自由基特征光辐射随时间的连续变化， 并测得了甲基环己烷/氧气/氩气的点火延迟时间。 通过对测量结果的分析， 初步认识了甲基环己烷燃烧反应中几个主要中间产物的光辐射特性及其反映出的甲基环己烷燃烧反应特性。 实验所测点火延迟时间与已报道的实验结果和燃烧反应机理预测结果符合较好。 本文实验结果为构建和验证甲基环己烷燃烧反应机理提供了实验依据。

掺Yb3+双包层大模场面积微结构光纤(micro-structured fibers， MSF)是作为超大功率光纤激光器的理想介质。 本文首先采用非化学气相熔炼法制备出掺Yb3+石英基玻璃材料， 然后按照设计要求， 通过排布拉制法制备了掺Yb3+双包层大模场面积微结构光纤。 分别利用钛宝石飞秒激光器(波长调至为975 nm)和波长为980 nm LD激光器作为激励源， 对掺Yb3+双包层大模场面积微结构光纤的荧光光谱进行分析， 实验结果表明: 该光纤在波长为1 050 nm处产生强的荧光， 同时该光纤还能有效的抑制合作发光现象(cooperative luminescence)的产生。

采用溶胶-凝胶法在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)修饰的碳纳米管表面均匀沉积纳米级二氧化钛粒子制得复合光催化剂。 采用透射电子显微镜(TEM)、 X射线衍射仪(XRD)、 紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)和X射线光电子能谱仪(XPS)等手段对复合光催化剂进行表征。 结果表明， 二氧化钛粒子是呈球形、 团聚， 随机沉积在未修饰碳纳米管任意表面， 甚至部分碳纳米管表面是完全裸露的。 经PVP修饰后的碳纳米管， 二氧化钛纳米粒子均匀沉积在碳纳米管表面， 二氧化钛为纯锐钛矿晶体结构， 没有金红石和板钛矿相。 表面修饰碳纳米管/二氧化钛复合光催化剂在紫外光照射下降解亚甲基蓝， 相比纯的二氧化钛和碳纳米管／二氧化钛复合光催化剂， 具有非常高的催化活性。

使用电感耦合放电装置和拍型明泡， 以氩-汞混合气体作为工作气体， 在低气压下点亮了无极灯。 利用发射光谱法， 研究了无极灯点灯5s时的电子温度和电子密度随轴向和径向位置的变化规律。 等离子体电子温度变化通过分析Ar原子425.9和750.4 nm谱线强度比值获得， 等离子体电子密度的变化通过分析Ar原子750.4 nm谱线强度变化得到。 实验发现泡体内的不同位置等离子体电子温度和密度不同。 当轴向距离增加时， 电子温度先缓慢增加后减少再迅速增加而后减少， 电子密度先迅速增加后快速减少再缓慢增加而后减少； 当径向距离增加时， 电子温度先增加到平稳区而后再增加， 电子密度逐渐减少。

辉光放电原子发射光谱仪可用于物质表面化学成分随深度分布的分析， 在镀层分析、 金属材料检验等领域有着广泛的应用。 文章介绍了辉光深度分析的传统方法和局限性以及实时深度测量技术的近期研究， 提出了一种用于辉光放电光谱深度分析的激光实时测量新方法。 文章采用激光位移传感器和根据激光测量方法设计的辉光放电光源构成实时深度测量系统， 详细阐述了系统的设计方案和技术原理。 系统的设计结构能够实现在辉光光谱分析的同时进行激光实时溅射深度的测量。 通过实验验证和分析了激光实时测量样品溅射深度过程中产生的光源位移现象。 采用双激光器实时深度测量系统对锌合金标准样品进行了溅射深度的实时测量， 给出了实时深度测量曲线。 通过将溅射面测量曲线与参考面曲线进行叠加， 得到了样品溅射坑深度的实际值， 与Dektak8型表面形貌仪测量结果一致。

在空气环境下， 激光诱导等离子体光谱用于激光清洗状态的在线分析快速而准确。 该文利用中阶梯光栅光谱仪探测脉冲激光器作用于干净及表面污染的铜币样品产生的等离子体光谱谱线， 这些谱线中不但包含了清晰的铜原子发射谱线， 还包含空气中氧气和氮气与激光作用产生分解效应的原子谱线。 为了消除单次测量的不确定性， 分析了多次测量的分布恒定的氧原子和氮原子谱线的统计规律， 表明强度分布规律一致， 且相对标准差基本相同， 可以采用单次测量的光谱图变化表示清洗过程中状态。 表面污染的铜币光谱图中包含多元素原子谱线和连续谱线， 清洗干净铜币的光谱图连续谱线消失且只有铜元素谱线， 观察谱线变化就可以表明样品是否被清洗干净。

采用激光诱导击穿光谱分析技术对钢样中锰、 铬两种微量元素的含量进行了测量。 实验研究发现， 最优取样的延迟时间为2.0 μs， 最佳激光光束聚焦位置和光谱收集探头分别位于样品表面以下3.5 mm和表面以上1.5 mm处。 以Mn Ⅰ: 403.07 nm和Cr Ⅰ: 427.48 nm作为分析线， 分别采用传统定量分析和内定标的方法对钢样中的Mn和Cr进行了定量分析。 通过对比发现， 采用内定标方法得到的拟合曲线的相关指数R2分别为0.998和0.979， 均高于传统定标方法拟合曲线的相应相关指数。 利用内定标建立起来的定标曲线， 计算得到Mn和Cr的检测限分别是0.005%和0.0406%。

建立了一套可以实现铁蛋白脱铁的机制并对脱铁前后铁蛋白的光谱进行了分析。 应用连二亚硫酸钠(Sodium Hyposulfite)为还原剂与铁蛋白发生还原反应， 促使铁蛋白矿化铁的还原释放， 此过程中使用2,2-联吡啶(2,2-Dipyridyl)实时监测脱铁状况。 通过ICP-MS检测显示， 脱铁铁蛋白制备成功。 紫外分析结果表明铁蛋白在脱铁之前没有吸收峰， 而在脱铁后在280 nm处具有明显的吸收峰。 荧光分析结果表明， 铁蛋白脱铁前没有荧光发射光谱， 而在脱铁后则具有荧光发射光谱。

高铬铸铁样品经微波消解， 以氧化钇为内标， 用电感耦合等离子体发射光谱法同时测定样品溶液中的铬、 镍、 铜、 锰、 磷、 硅、 钼和钛。 分析了3种有证国家标准物质， 测定值同证书值吻合， 验证了方法的准确性。

应用ICP-MS研究了黄铁矿干法焙烧灰渣中16种元素与堆存地周围近、 远处土层中元素的相关性， 以及它们的相似和显著差异元素比。 发现在污染的土层中， Tl， Cd， Cs， Cu， Zn， Mn， Pb和Ni都是较易辨识的、 与渣灰有相关性或相似比的元素。 仅有Tl， Cd， Zn， Ni适合作为元素相似性的判据对象。 在渣灰和土壤中， 不同组合的Tl， Cs， Co， Mo， Zn， Cr， V， Sr， Sb， Pb， Rb， Mn和Ni的元素比有显著差异， 仅有Tl， V， Sb， Cu与表土、 心底土不相关元素分析同时吻合。 Tl是同时兼具元素相似性和元素差异性的考察对象， 建议将Tl作为黄铁矿焙烧灰渣的标识元素， 用于扬尘中黄铁矿焙烧灰渣的溯源， 及黄铁矿冶炼尘和土壤尘的鉴别。

采用微波消解—火焰原子吸收光谱法(FAAS)测定某钢铁公司五种废旧除尘布袋中Cu， Zn， Pb， Cd， Cr， Ni六种重金属元素总量， 在国内首次研究了六种消解酸体系对废旧除尘布袋样品中重金属的消解效果。 该方法的相对标准偏差(RSD)为1.02%～4.35%， 平均回收率为87.7%～105.6%。 研究表明， 该方法操作简便、 快速、 准确、 重复性好， 适合于废旧除尘布袋中重金属含量的测定。 试验分析结果表明， 应根据不同布袋的特性差异， 采用不同的消解体系；不同工序废旧除尘布袋样品中重金属含量差异较大， 其中Pb、 Zn元素含量最高， Cu， Ni， Cd， Cr等元素的含量相对较低。 该测定结果为废旧除尘布袋的进一步处理处置研究提供了科学依据。

用X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy， XPS)研究了聚羧酸型梳状共聚物超分散剂吸附于莠去津颗粒样品表面的电子状态， 计算了吸附厚度。 结果表明， 吸附分散剂后， 莠去津颗粒界面的N(1s)和Cl(2p)谱峰强度明显减弱， Cl(2s)几乎消失， C(1s)， O(1s)和Na(1s)谱峰强度则明显增强， 这主要是分散剂中C， O和Na的贡献， 且吸附分散剂后能在莠去津颗粒界面形成良好的吸附保护膜， 其厚度约为24 nm。 用扫描电子显微镜(scanning electron microscope， SEM)研究了样品表面形貌， 研究发现吸附分散剂后莠去津颗粒变小、 分布有序， 使莠去津在水中能够获得稳定的悬浮性能。 本文研究结果为莠去津环保剂型悬浮剂的应用提供了重要信息。

研究采用熔融法制备矿石样品时出现的烧增量问题， 建立新的校正方法。 硫化物矿的烧增量有百分之几十， 它改变基体组成， 造成基体校正的错误， 新方法先将具有烧增量的样品转换成具有烧失量的新样品， 然后用差减法校正烧失量， 用理论影响系数法校正基体效应， 求得新样品的结果， 最后再换算回原样的结果。 此方法以铜精矿为实验对象， 比较差减法和重量法测烧增量的差异， 计算当两者相差较大时对被测元素的影响， 并且发现稀释比越大烧增量误差对被测元素的影响越小。 经过烧增量校正后的铜精矿方法Cu， Fe和S等主成分的校准曲线标准偏差达到了0.14%， 0.074%和0.14%， 明显优于经验影响系数法校正后的结果0.21％， 0.15%和0.19%， 准确性通过标准物质的验证结果良好。

提出一套对海量光谱中类星体的红移测的方法。 类星体具有本身的宽发射线的特征， 而以往光谱处理方法中， 对于宽的发射线的识别存在不足之处。 由于类星体的红移一般比较大， 谱线移动的范围比较大， 不易进行判定。 所以本文针对类星体最重要的特征， 利用低频点集方法， 提取光谱中宽的发射线并与已知线表进行匹配， 来获得类星体的红移并能够对类星体进行初步的识别。 为提高谱线识别可靠性， 文章还提出一种估计局部噪声的方法。 该文的方法不依赖与光谱的流量定标， 可以应用于无流量定标时的光谱， 例如正在调试阶段的LAMOST光谱数据。

随着高质量CCD传感器技术的日渐成熟与广泛应用， 以及许多大型巡天计划的相继实施, 天体数据量极大， 因此天体观测数据的自动识别、 分析问题首当其冲。 文章在原始测量空间使用最近邻方法(NN)研究了正常星系与类星体光谱的识别问题。 正常星系和类星体属于河外天体， 一般距离地球较远， 其观测光谱会受到许多干扰， 所以这两类天体光谱的分类在光谱自动识别研究中具有一定的代表性。 同时， 采用的NN是模式识别和数据挖掘方面的基准性方法， 在许多新方法的评估中， 往往以NN方法的性能作为比较对象。 从实用价值来说， 研究表明， NN方法的类星体和正常星系光谱识别率与文献中复杂方法的最好结果相当， 但该文方法不需要进行分类器的训练， 利于实时进行增量式学习和并行实现， 这对海量光谱数据的快速处理有重要意义。 因此， 该研究具有重要的理论参考意义和一定的实用价值。

凹面全息光栅是光谱分析仪器的核心器件之一， 其成像质量直接决定了光谱分析仪器的分辨本领。 利用光程函数理论设计凹面全息光栅是一个繁琐的求解非线性方程组的过程， 该过程分两步进行， 每步需要求解四个非线性方程。 分两步求解不但过程麻烦， 还不可避免地引入了取舍误差， 降低了最优参数的精度。 为了解决该问题， 本文提出了一种设计单色仪凹面全息光栅的新方法——一步法， 该方法不但可以简化求解过程、 降低最优参数的误差， 还可以方便地控制整体像差的变化趋势。 采用有较强全局搜索能力的遗传算法求解该方法中非线性方程的极值问题， 并与传统的方法对比验证了该方法的可行性和正确性， 结果表明， 一步法不但在方法上比两步法简便， 其设计结果还优于两步法。