中子成像是一种重要的无损检测方法，快中子（MeV级能量）成像技术，能够在中大型样品的轻材料缺陷检测发挥其独特优势。经过理论分析和蒙特卡罗模拟设计，采用过滤结构将绵阳研究堆热中子束线的裂变中子份额大大提高，在等效准直比约260情况下，成像位置的裂变中子注量率可以达到3×10⁵ cm^-2·s^-1。采用快中子荧光屏作为探测器，通过研发的大视场成像装置，形成了一套直接视场可达400 mm×400 mm，分辨率优于0.5 mm的裂变中子成像系统。利用超视场成像技术，该系统还能够检测横向尺寸不超过600 mm的大型样品。

对于传统的Fabry-Perot腔激光器，光子在增益介质中沿任意方向传播。在腔内，只有沿着腔的轴线来回震荡的光子，达到一定的阈值后可以产生激射效应。然而，对于入射方向偏离反射镜腔壁的光子将从腔中耗散出去，从而使得激射效率较低。为了解决上述激光器所面临的缺陷，利用等效折射率为负1的负折射材料和零折射率材料组成一个双层结构作为Fabry-Pérot腔壁。对于此腔，以不同路径入射于腔壁的光子，都可以重新汇聚到原子所在的位置。经过多次正反馈，最终以垂直于腔壁的方向辐射出去，避免了光子在偏离激射方向上的耗散。此外，该腔的聚焦效应与准直效应与原子位置无关。随后，通过二维光子晶体分别实现了由0与-1等效折射率光子晶体组成的反射壁，当在腔中引入增益材料时，可以观察到明显的激射行为。与单个零折射率材料构成的腔相比，该腔的阈值更低，发射强度更大，从而提高了激射的效率。

发射率设定对红外热像仪测量结果的准确性具有决定性的影响，必须在测温前进行准确标定。首先通过热电偶标定试验研究了发射率设定对红外热像仪测温精度的影响。其次通过析因实验分析了设定发射率的影响因素。最后通过正交实验研究了各因素对设定发射率的影响程度，并进行了经验公式拟合和实验验证。结果表明：对于SiC_p/Al复合材料，设定发射率在被测温度500 ℃前后有很大的差异，被测温度超过500 ℃时，采用推荐值作为设定方法则会产生较大误差。在[0°，45°]范围内测量角度对设定发射率几乎没有影响，但温度、表面粗糙度和观测距离都会影响设定发射率。多项式拟合获得的设定发射率经验公式预测结果的最大误差为2.76%。

人民币是中华人民共和国的法定货币, 人民币的真假直接关系到我国社会的和谐与稳定。 百元钞票作为我国最大面额钞票, 其真假的鉴定显得更为重要。 以2005版的百元钞票为例, 利用可见/近红外高光谱成像仪获取一张真钞与两张假钞正、 背面高光谱影像数据, 然后分别在百元钞票的正、 背面选取4个特征点, 以分析百元真假钞票在正、 背面的光谱反射率差异。 从真假钞正面四个特征位置的光谱反射率曲线可知, 不同特征点处, 真钞与假钞之间的有些图案的光谱反射率差异较大, 有些图案的光谱反射率则差异并不显著。 而不同批次的假钞, 其不同位置的光谱反射率也存在较大的差异。 对于真假钞背面的分析可知, 不同特征点, 在不同的波段, 真钞与假钞以及假钞之间的光谱反射率同样有一定的差异。 根据真钞与假钞正、 背面8个特征点的光谱反射率曲线变化特征, 选取500, 660和870 nm三个波长的灰度图, 观察到真钞与假钞在不同特征点的灰度图均表现出明显的差异。 真钞在500 nm处的图像轮廓清晰, 在660和870 nm两个波长, 无论是正面或背面, 真钞均有多处特征位置有异于假钞, 因此可用660或870 nm区别百元真假钞。 为了突出真钞与假钞之间的图像差异, 利用基于波段运算得到百元真钞与假钞的灰度图。 由图可知, 在正、 背面上, 真钞在多个地方均区别于假钞。 由真假钞正面的前12个主成分的灰度图可知, 无论从真、 假钞正面或是背面, 每一主成分均有真钞显著区别于假钞的地方。 根据真假钞正背面的纹理特征图可知, 真钞的纹理特征显著区别于假钞。 研究表明百元真钞与不同版本的假钞在可见/近红外光谱范围内光谱反射率差异显著, 近红外特征波段、 光谱运算、 主成分分析、 纹理特征等技术均可探寻到百元真假钞在正、 背面存在的位置差异。 由此可知, 可见/近红外高光谱成像技术可实现不同版本百元真假钞的鉴定, 并为假币的溯源提供了可能性和理论支持, 此技术在公安实战中具有实际意义。

磷石膏是湿法磷酸过程形成的固体副产物。 磷石膏中含有磷、 氟、 硅等有害杂质组分, 极大影响磷石膏制品的质量和性能, 巨量磷石膏堆存严重威胁生态环境和生命安全。 确定磷石膏中杂质物相的赋存状态, 为磷石膏除杂净化和综合利用提供理论指导, 非常重要。 以低温干燥后的磷石膏为研究对象, 利用X射线荧光光谱(XRF)分析确定磷石膏中杂质元素的组成, 结果表明, 磷石膏中的杂质元素含量较高的有P, Si, F和Al, 含量较低的有Ba, Fe和Mg等。 因二水硫酸钙物相强峰对杂质物相峰有较强遮蔽作用, X射线衍射光谱(XRD)分析不能确定磷石膏杂质的物相。 利用扫描电子显微镜对磷石膏进行电子背散射衍射(EBSD)分析, 根据被检样品衬度的区别探明磷石膏的杂质物相, 利用X射线能谱分析(EDS)成分确定杂质物相组成; 利用X射线光电子能谱(XPS)对硫酸钙晶体表面以及混合杂质物相作进一步分析。 EBSD分析结果表明, 磷石膏中杂质物相主要包括二氧化硅、 氟硅酸钠、 氟硅酸钾、 氟磷酸钙、 氟化钙、 硫酸钡、 硫化铁、 三氧化二铝等, 此外还有硅、 铝、 磷、 氟等杂质混合组成的复盐物相, 其中二氧化硅、 硫酸钡、 硫化铁、 氟磷酸钙和三氧化二铝为独立赋存物相, 氟硅酸钠和氟硅酸钾的物相则混合分布在硫酸钙晶体之间, 氟化钙杂质与硅、 铝、 磷、 氟杂质复盐物相结合赋存。 XPS分析结果表明, 磷石膏中还存在硅酸钙、 氟化铝、 氟化镁、 硫酸铝、 磷酸铝、 磷酸钙、 磷酸氢钙和磷酸二氢钙等物相, 其中磷酸钙、 磷酸氢钙、 磷酸二氢钙和氟磷酸钙四种物相的特征峰位分布极为接近。 采用EBSD-XPS组合分析方法, 不仅确定了磷石膏中杂质的物相, 还阐明了杂质物相与硫酸钙晶体之间的构效关系。 该研究为磷石膏杂质物相分析提供新途径, 为磷石膏除杂净化及其综合利用提供坚实的理论依据。

为实现工业生产中光纤传像材料的微纳米尺度形变的检测，建立了图像楔面化模型，提出了一种基于光流的离面位移测量技术。实验装置由一部带有工业相机的光学显微镜和一个放置倒像器的支架构成，通过支架的倾斜可对光纤传像材料加载形变。首先，在显微镜下用工业相机采集变形前后的两幅二维图像。接着，用Brox光流算法得到两幅图像之间的光流运动场。最后，根据图像楔面化模型，由两幅图像之间的光流场得到两幅图像之间的离面位移场并分析了实验结果。实验结果表明，在光学放大50倍的显微镜下多次测量结果的绝对误差均小于0.1 μm，相对误差均小于2%。该方法只需要一部工业相机拍摄显微镜下两幅图像即可完成测量，提取离面位移时无需转换到频域和相位解包操作，适合动态原位测量。该方法测量误差较小，目前已被应用于光纤传像材料的微纳米尺度形变与均匀度工业监测。