为了进一步阐明铝合金表面丙烯酸聚氨酯漆层的激光清洗机制，揭示扫描速度对激光除漆的影响规律，首先采用万能试验机测定了漆层强度极限，结合多种技术手段分析研究了单脉冲热-力耦合COMSOL仿真与清洗实验结果，探究了四种扫描速度（1000、900、800、700 mm/s）下除漆表面宏微观形貌及成分变化。结果显示：单脉冲除漆凹坑内存在明显分层与碎裂，除漆最大深度和宽度分别为34.3 μm和125 μm；漆层强度极限为2.68×10⁷ Pa，与热应力仿真结果接近；随着扫描速度逐步降低，漆层去除深度不断增大，氧化膜逐步显现，面漆着色剂（β型铜酞菁）与漆层功能性氧化粒子的沉积量逐渐增加。研究表明：单脉冲激光除漆过程主要包括烧蚀、热应力和等离子体冲击三种除漆机制；随着扫描速度的逐渐降低，烧蚀除漆效果逐渐增强，等离子体冲击除漆效果逐步减弱，热应力除漆效果保持不变。

X射线荧光CT（XFCT）是X射线CT与X射线荧光分析相结合的新型成像方式，可用于探测被修饰后的纳米金颗粒在肿瘤内部的分布及质量分数，在早期癌症诊疗方面具有较好的应用潜力。如何抑制XFCT成像的康普顿散射噪声是当前的热点问题。本文基于深度学习方法，通过卷积神经网络学习图像中的噪声分布规律，从而抑制噪声。基于此，提出了一种基于噪声水平估计和卷积神经网络的XFCT去噪网络（NeCNN）算法，该算法运用噪声估计子网络及去噪主网络进行去噪。估计子网络通过去噪卷积神经网络（DnCNN）估计噪声水平并初步降噪，随后将估计结果输入去噪主网络——全卷积神经网络（FCN）用于学习康普顿散射的分布规律，同时为兼顾局部与全局最优解采用均方误差（MSE）及结构相似度（SSIM）作为损失函数。数据集通过Geant4软件模拟扫描填充各种金属纳米颗粒（Au、Bi、Ru、Gd）的空气模体及聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）模体来获取，且设置不同入射X射线的强度，以此模拟不同噪声水平，增强模型泛化能力。实验结果表明，与三维块匹配滤波（BM3D）及DnCNN算法相比，NeCNN算法的去噪结果最优，其SSIM为0.95066，峰值信噪比（PSNR）为29.01558，图像质量提高最为显著。

为了有效改善Ti811合金表面硬度及耐磨性能,利用同轴送粉法在Ti811表面制备了激光熔覆复合涂层。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、场发射电子探针显微镜(EPMA)、维氏硬度计及摩擦磨损试验机,系统地分析并研究了涂层的物相组成、微观组织、元素分布、显微硬度及摩擦磨损性能。结果表明:涂层生成相主要包括α-Ti固溶体、陶瓷增强相TiB₂和TiC及金属间化合物Ti₂Ni。涂层显微硬度的提高主要归功于弥散强化及固溶强化效应,最高可达902 HV,较基材显微硬度提高了2.37倍。涂层的磨损体积较基材下降了约27.9%,摩擦系数稳定在0.38~0.42,磨损机理主要为黏着磨损和轻微的磨粒磨损,具有优异的耐磨性能。

通过激光熔覆技术在Ti811钛合金表面制备了Ti基复合涂层, 研究了涂层的物相组成、微观组织、显微硬度及摩擦磨损性能, 分析了TiB2-TiC复合镶嵌结构的形成机理。结果表明：涂层主要由增强相TiC和TiB2、金属间化合物Ti2Ni以及基底α-Ti组成; TiB2的(0001)面和TiC的(111)面之间的错配度仅为1.057%, TiB2可以作为TiC最有效的异质形核的核心, 形成TiB2-TiC复合结构; 弥散强化、固溶强化和细晶强化效应使得涂层的显微硬度可达617 HV, 为Ti811钛合金的1.62倍; 涂层具有良好的摩擦磨损性能, 磨损体积、磨损深度和平均摩擦因数分别为175×10-3 mm3、80.13 μm和0.39, 磨损体积较基体约下降了26%。

采用激光熔覆技术在TC4基材表面制备了TiC+TiB₂增强Ni基自润滑复合涂层,研究了CeO₂含量对涂层物相组成、微观组织、显微硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明,添加不同CeO₂含量涂层的物相主要由基底γ-Ni、陶瓷增强相TiC和TiB₂、金属间化合物Ti₂Ni及润滑相Ti₃SiC₂组成。添加适量的CeO₂可以减小涂层增强相的尺寸,细化晶粒。当CeO₂添加量为1.5%时,涂层的显微硬度为1400 HV左右,涂层的最小摩擦系数为0.22~0.24,最小磨损量为1.7 mg,涂层具有良好的自润滑耐磨性能。

采用高温固相法合成SrAl2O4∶Eu,Ho应力发光材料。XRD结果表明, 所合成的样品较纯, 掺杂离子并未改变基质材料的基体结构。将 SrAl2O4∶Eu,Ho(SAOEH)应力发光粉末与树脂混合制备复合应力发光薄膜。光谱结果表明, 薄膜的发光随着厚度的增加而增强; 薄膜的SEM结果表明, SAOEH粉体颗粒均匀分散在树脂中。将应力发光薄膜应用于钢板焊缝处背面, 应力测试结果表明薄膜应力发光先增强后减弱。当薄膜厚度为0.9 mm时, 应力发光最强, 且在焊缝处可得到较高的响应值。此外, 在循环测试的过程中, 应力发光薄膜可对焊板断裂实现实时响应, 结合CCD相机可实现钢板焊缝检测的可视化, 并对缺陷定位。

采用高温固相法制备一系列Sr2SiO4∶Eu0.01, Dyx(x=0.000 1, 0.002 5, 0.005, 0.01)应力发光材料, 研究了不同掺杂浓度下, Sr2SiO4∶Eu, Dy的光致发光和应力发光性质。 研究结果表明在掺杂Dy3+浓度较低时, 样品同时存在α和β两种相, 当掺杂Dy3+浓度增加时, 则出现β到α的相转变。 由于Eu2+占据Sr2+格位的不同, 样品在蓝光区486 nm(Sr1)和绿光区530 nm(Sr2)有两个峰存在。 而应力发光光谱与余辉光谱类似, 均只呈现出530 nm的发光, 这说明二者的发光来源于占据Sr2格位的Eu2+, 都是通过改变陷阱的浓度实现发光性能的变化, 但Sr2SiO4∶Eu, Dy的应力发光强度的变化还与其结构改变有关。 同时, Sr2SiO4∶Eu, Dy应力发光强度与所施加的力之间呈良好的线性关系, 并且可用眼睛观察到明显的黄色应力发光, 这为应力发光传感器准确检测物体所受应力提供依据。 结合余辉、 热释以及应力发光性质, 推测Sr2SiO4∶Eu, Dy的应力发光机制应是压电产生的电致发光。

采用高温固相法制备了SrLaGa3O7∶xSm3+长余辉材料，通过XRD、荧光光谱、热释光谱分别对样品的结构以及发光性能进行了研究，探究了Sm3+掺杂浓度对样品自身长余辉发光性能的影响。研究结果表明：样品在254 nm紫外光照射后，SrLaGa3O7∶xSm3+在386 nm有明显的长余辉发光，可持续60 min，主要是由于样品中空位引起的发光。随着掺杂Sm3+浓度的增加，样品的发射光谱和余辉强度先增强后减弱，并出现明显的红移现象，这与Sm3+掺杂所造成的空位浓度密切相关。当Sm3+的摩尔分数达到0.5%时，样品在420 nm处展现最佳的长余辉性质。热释光谱表明掺杂后的样品中存在两种不同的陷阱，分别是由氧空位和锶空位引起的，这两种陷阱不仅影响样品的发光强度，而且充当俘获中心从而影响样品的余辉性能。

利用YAG激光(波长1.06μm,脉宽为10ns)烧蚀Al靶产生的三条AlⅢ等离子体谱线(452.92nm,451.25nm,415.01nm),在局部热力学平衡近似下,利用玻尔兹曼图,测定了等离子体电子温度在不同激光能量下的变化特性。随着激光能量的增加,电子温度从14800K近似单调的上升到20000K,随后反而有所下降。在电子温度达最高时,连续辐射谱强度并未达最大值。同时还观测到,Al的原子谱线和离子谱线强度随激光能量有不同的变化特点。利用玻尔兹曼图的最小二乘方拟合,测得AlⅢ谱线447.99nm(4f2/F7/2/-5g2/G9/2/)跃迁的几率约为(10.4士0.8)×108/s-1/。