为了实现对大口径高次非球面镜的面形精度检测，本文针对一个内径572 mm、外径 800 mm的半环形凹高次非球面反射镜，进行补偿检测系统设计和轻量化分析。基于三级像差理论，采用双透镜与单反射面的结构对非球面反射镜进行补偿检测，得到均方根（RMS）值为0.0037λ（λ=632.8 nm）的补偿检测系统。采用三角形孔对高次非球面镜进行轻量化，轻量化后镜体质量小于30 kg，轻量化率为32.7%。结合机械支撑结构，对高次非球面镜与支撑结构在自身重力作用下进行有限元分析。当光轴与重力方向平行时，RMS值为0.012λ。当光轴与重力方向垂直时，RMS值为0.013λ，镜体所受最大应力为1.308×10⁵ Pa，机械支撑结构所受最大应力为1.381×10⁵ Pa，非球面镜和支撑结构所受应力都小于各自材料的极限应力。

为了完成大口径高次非球面的面形精度检测，提出一种双球面反射式补偿检测系统设计方法。选择与边缘相切的球面为最佳比较球面，拟合出外径为860 mm、中孔为200 mm的高次非球面镜的非球面梯度与法线像差。基于三级像差理论推导补偿检测系统公式，计算出初始参数分析补偿效果并改进优化得到最终结构。经光学软件仿真模拟系统波前差均方根（RMS）小于1/90λ，经过公差分析，98%结果波前差RMS小于1/40λ，满足实际检测要求。该方法能够解决待检高次非球面镜无法检测的难题。

美满霉素(Minocycline, MC)是一种半合成四环素类广谱抗生素, 具有较强的抗菌作用, MC经口服后迅速被吸收, 与血清白蛋白结合率为76%～83%。 研究牛血清蛋白(bovine serum albumin, BSA)与 MC之间的结合机理, 有利于在分子层面探讨MC与BSA的相互作用机制, 进一步了解MC与BSA的结构和功能关系, 并为MC的药理毒性、 药效的深入研究提供必要数据支持。 在模拟生理条件和不同的温度条件下, 采用荧光光谱、 圆二色谱、 紫外光谱和分子对接模拟技术研究MC和BSA之间的相互作用及机理。 研究结果表明, MC对BSA的荧光有猝灭作用, 且猝灭常数KSV随温度升高而降低, 说明MC与BSA的猝灭机理为静态猝灭。 利用Stern-Volmer方程和静态猝灭双对数公式对荧光结果进行计算, 结果表明MC与BSA之间的结合位点数n都接近于1。 根据Van’t Hoff热力学方程式在298, 303和308 K下求得热力学参数结果为焓变ΔH=-34.14 kJ·mol-1, 熵变ΔS=32.55 J·(mol·K)-1, 吉布斯自由能ΔG=-43.84 kJ·mol-1(298 K), -43.88 kJ·mol-1(303 K), -44.17 kJ·mol-1 (308 K), 证明二者之间的主要作用力为范德华力和氢键, 其作用过程为自发、 放热过程。 通过MC与BSA的紫外可见吸收光谱分析, 发现BSA的吸收峰位置有明显的红移, 表明BSA的构象发生了变化。 根据Frster’s非辐射能量转移理论得到的MC和BSA的结合距离为r=1.873 nm, 表明在MC和BSA之间发生了非辐射能量转移。 同步荧光光谱的实验结果表明, 当MC和BSA相互作用时, BSA的构象发生了变化, 结合位点位于色氨酸(Trp)残基上。 此外, 三维荧光光谱和圆二色谱分析都进一步表明MC与BSA相互作用时会使BSA的构象变化且BSA中的色氨酸(Trp)残基周围微环境极性减小, 疏水性增强。 通过MC与BSA作用前后圆二色谱二级结构的定量分析可知: BSA中α-螺旋结构占比为31.75%, 逐步加入MC后, α-螺旋结构占比依次变为47.10%(ｃBSA∶ｃTRO=1∶1), 54.39%(ｃBSA∶ｃTRO=1∶5), 说明α-螺旋结构含量占比, BSA的结构以α-螺旋结构为主。 分子对接模拟表明MC结合在BSA的site I(亚域IIA)位置, MC分子与BSA中的氨基酸残基以范德华力结合作用的有: PHE508, LYS535, HIS534, PHE501, GLN579, VAL546, MET547, LEU528, PHE508, 以氢键结合作用的有: LYS524和LEU531, 产生超共轭效应的残基有: ALA527, VAL575, LEU531, PHE508, 这些氨基酸与MC分子紧密结合, MC使BSA的二级结构发生改变。 本实验获得的数据有助于了解MC和BSA的相互作用机制, 同时也有助于了解MC在人体的储运过程中对BSA构象的影响。

通过荧光光谱法、 紫外-可见吸收光谱法、 三维荧光光谱法、 圆二色谱法（CD）、 同步荧光光谱法和分子对接模拟法等方法研究了CTC(金霉素)和PEP(胃蛋白霉)之间相互作用的机制。 通过在不同温度下进行荧光强度测定, 确定了CTC与PEP相互作用及相关的猝灭机制。 通过实验结果计算出CTC与PEP的结合常数KA(298, 303和308 K) 为4.345×107, 2.836×107和1.734×107 L·mol-1 以及结合位点数n为1.618, 1.587和1.555。 n值接近于1, 这意味着在PEP与CTC之间只有一个结合位点。 基于热力学分析, 计算得298 K的热力学参数: ΔH（-70.13 kJ·mol-1）, ΔG（-43.57 kJ·mol-1）和ΔS（-89.00 J·(mol·K)-1）。 由ΔH＜0和ΔS＜0可知范德华力和氢键是CTC和PEP之间的主要作用力, 由ΔG＜0可知该反应自发进行。 根据Frster’s偶极-偶极非辐射能量转移理论, 计算得结合距离r=3.240 nm, 证明CTC与PEP之间存在非辐射能量转移。 分子对接模拟表明, CTC与PEP的结合位置在PEP的活性中心凹槽内, CTC与PEP的氨基酸残基VAL30, SER35, TYR189, THR74, THR77, GLY78和LEU112之间存在范德华力; CTC和GLU13, GLY217, ASP32, ASP215和GLY76等残基之间存在氢键作用力; CTC还与PEP的氨基酸残基TYR75存在疏水作用力。 各种作用力使CTC和PEP形成稳定的复合物。 通过紫外-可见吸收光谱、 同步荧光光谱和三维荧光光谱等技术分析, 可知CTC使PEP中的色氨酸（Trp）氨基酸残基周围环境极性增强, 疏水性减弱, 亲水性增强, 导致PEP二级结构发生改变。 圆二色谱图则表明CTC改变了PEP的部分二级结构, PEP中的α-螺旋结构的含量从11.6%增加到21.0%, β-折叠结构的含量从47.3%降至28.2%, β-转角（β-Turn）结构的含量从19.6%增加到24.2%, 无规则结构（Random coil）的含量从27.6%增加到34.2%, 表明CTC对PEP发生了相互作用, 改变了PEP周围的微环境, 导致PEP的二级结构发生变化。 本研究结果有助于了解CTC与PEP的结合机理, 为CTC的合理使用提供了重要依据。

为更好地控制合金钢中的元素含量, 利用激光诱导击穿光谱技术对钢液的成分进行确定, 后结合自由定标法实现对多元素的同时定量分析。为减小自吸收现象对测量精度的影响, 利用将等离子体约束在半球形狭小空间内的方法进行钢液样品的光谱数据收集, 然后利用自由定标法完成对样品中被测元素的玻尔兹曼平面的建立, 从而求得被测元素的含量。计算测得了4个样品中Cr含量的平均相对误差AARD为3.23%～5.84%, 标准差SD在0.90%～1.18%之间; Ni含量的平均相对误差AARD为3.04%～7.81%, 标准差SD在0.55%～0.77%之间, 表明测量值可以表征样品的实际含量。证明自由定标法可以完成对LIBS钢液中多元素成分的同时定量分析。

为了研究激光诱导击穿光谱技术基体效应对其测量精确度的影响, 采用改进的偏最小二乘法进行数据预测, 以有效降低基体效应对待测元素的影响。通过与单变量定标和偏最小二乘模型定标进行对比研究可知, 待测元素Mn和Si的定标曲线的拟合度分别从0.991和0.993提高到了0.996和0.997, 对于验证样品的预测相对误差也分别从6.231%,6.912%下降到了5.510%和6.125%。结果表明, 采用改进的偏最小二乘法可以有效减小基体效应, 定标精度有较明显提高, 对分析性能有了较大的提高。