提出了一种基于表面等离子体共振和定向耦合效应的D型光子晶体光纤生物双参量传感结构。首先，用光子晶体光纤纤芯与金属膜层之间的表面等离子体共振效应检测生物液体的质量浓度。然后，用光子晶体光纤纤芯与缺陷芯之间的定向耦合效应和温敏材料的温敏效应作为温度传感机制测量环境温度。最后，用COMSOL Multiphysics有限元软件建立光子晶体光纤传感结构模型并进行数值分析。结果表明，基于表面等离子体共振的质量浓度传感和基于定向耦合的温度传感相互独立，该传感器在34.6~186.7 mg/mL人血清白蛋白质量浓度范围内的灵敏度可达5.44 nm/（mg·mL^-1），在20~45 ℃温度范围内的灵敏度可达17.3 nm/℃。

介绍了东方超环(experimental advanced supereonducting tokamak, EAST)托卡马克上的两套快速极紫外(EUV)光谱仪系统波长的原位标定方法、 结果及其应用。 这两套谱仪均为掠入射平场谱仪, 时间分辨均为5 ms·frame-1。 两套谱仪分别工作在20～500和10～130 的波段范围, 由步进电机控制探测器在焦平面上移动实现整个观测波段上的波长扫描。 利用这两套谱仪系统观测极紫外波段光谱, 计算EAST中低-高Z杂质离子特征线辐射强度随时间的演化, 监测和研究等离子体中杂质的行为。 高Z杂质尤其是钨、 钼等金属元素, 发出的EUV波段光谱的构成非常复杂, 准确识谱对谱仪精确的波长测量能力以及谱分辨能力要求很高, 因此精确的波长标定是识别钨、 钼等高Z杂质谱线以及研究它们行为的最关键的技术之一。 利用EAST等离子体中类氢到类铍的低、 中Z杂质的特征谱线以及它们的二阶甚至三阶谱线, 结合谱仪系统的色散能力, 对这两套快速极紫外光谱仪的波长进行了精确的原位标定。 用于波长标定的杂质谱线有O Ⅷ 18.97 , O Ⅶ 21.60 , C Ⅵ 33.73 , Li Ⅲ 113.9 , Li Ⅲ 135.0 , Li Ⅱ 199.28 , Ar ⅩⅤ 221.15 , He Ⅱ 256.317 , He Ⅱ 303.78 , Ar ⅩⅥ 353.853 及C Ⅳ 384.174 等。 利用波长标定的结果对观测到的EUV光谱进行谱线识别, 两套谱仪观测到的绝大多数谱线波长与美国技术标准局(National Institute of Standards and Technology, NIST)数据库的标准波长相差分别小于0.08和0.03 。 开发了谱仪波长原位标定程序模块, 将这个模块内嵌到谱仪数据实时上传的交互式软件中, 实现了全谱数据以及特征谱线强度随时间演化数据的实时处理和上传。 同时利用开发的全谱分析交互式软件以及EAST上的数据查看软件, 最终实现了快速EUV谱仪自采数据的准实时分析、 读取和查看。

将指数修正嵌入到矢量外推框架中, 构建了一种改进的矢量外推Richardson-Lucy算法。以结构相似度因子作为评价指标, 优化彩色图像三通道最佳迭代次数,确定矢量外推加速参量与指数修正加速参量最优组合.试验结果表明: 改进的矢量外推Richardson-Lucy算法总迭代次数减少了78.9%, 能有效抑制噪声放大, 无需后续处理就能获得视觉质量更好的复原效果.该研究可为Richardson-Lucy算法在实时波前编码成像中的应用提供参考.

磁约束等离子体中杂质(特别是高Z杂质)的存在将大大增强等离子体辐射功率损失, 破坏等离子体的约束性能。 杂质行为的定量研究首先要求对杂质测量的光谱诊断系统进行绝对强度标定, 获得灵敏度响应曲线。 介绍了EAST托卡马克上的快速极紫外光谱仪系统绝对强度的原位标定方法。 在波长范围20～150 内, 通过对比极紫外(EUV)波段连续轫致辐射强度的计算值和测量值得到光谱仪的绝对强度标定。 在此过程中, 首先由(523±1) nm范围内可见连续轫致辐射强度的绝对测量值计算出有效电荷数Zeff, 进而结合电子温度和密度分布计算EUV波段连续轫致辐射强度； EUV波段连续轫致辐射强度的测量值即为不同波长处探测器的连续本底计数扣除背景噪声计数值。 对于较长波段范围130～280 , 通过对比等离子体中类锂杂质离子(Fe23+, Cr21+, Ar15+)和类钠杂质离子(Mo31+, Fe15+)发出的共振谱线对(跃迁分别为1s22s 2S1/2—1s22p 2P1/2, 3/2及2p63s 2S1/2—2p63p 2P1/2, 3/2)强度比的理论和实验值进行相对强度标定。 其中共振谱线对强度比的理论值由辐射碰撞模型计算得到, 模型中处在各个能级的离子数主要由电子碰撞激发, 去激发以及辐射衰变三个过程决定。 两种方法相结合, 实现了光谱仪20～280 范围的绝对强度标定。 考虑轫致辐射、 电子温度及电子密度的测量误差, 绝对标定误差约为30%。 在绝对标定的基础上, 我们对杂质特征谱线强度进行绝对测量, 并将测量结果与杂质输运程序结合ADAS(Atomic Data and Analysis Structure)原子数据库计算得到的模拟值进行比较, 进而估算等离子体中的杂质浓度。

在托卡马克偏滤器区域充入杂质气体是检验偏滤器杂质屏蔽效应的重要手段。 利用快速极紫外EUV光谱仪对EAST托克马克装置上开展的偏滤器Ar杂质注入实验进行观测。 结合NIST原子光谱数据库对2～50 nm范围内不同电离态Ar的线光谱进行了谱线识别, 识别出Ar Ⅳ, Ar Ⅸ-Ⅺ, Ar ⅩⅣ-ⅩⅥ等若干个电离态的谱线。 为了同时观测等离子体不同区域的Ar杂质行为, 在杂质注入实验时重点监测Ar ⅩⅥ35.39 nm(Ar ⅩⅥ电离能918.4 eV, 主要分布在等离子体芯部)和Ar Ⅳ44.22 nm(Ar Ⅳ电离能9.6 eV, 主要分布在等离子体边界)这两条谱线。 利用该两条谱线强度随时间演化的结果初步分析了偏滤器杂质屏蔽效应。 在同一充气口不同等离子体位形下的实验结果表明偏滤器对于从偏滤器区域注入Ar杂质的屏蔽效果优于从主等离子体区域注入, 并且下偏滤器及内冷泵的综合粒子排除能力优于上偏滤器。

针对滑坡深部位移监测目前存在的问题，设计光纤光栅(FBG)应变管。采用将裸FBG直接粘贴于应变管的方式制作FBG应变管，阐述了FBG应变测量原理和采用FBG应变管的滑坡深部位移计算方法。根据FBG应变管的性能测试,FBG应变管的应变灵敏系数为0.58 pm/10-6。现场实验结果显示FBG应变管的测量结果与测斜仪的测量结果非常吻合。

探索建立空气-乙炔火焰原子吸收测定丰城鸡血藤中微量元素锶含量的方法. 以丰城鸡血藤为研究对象, HNO3-HCLO4(4＋1)为消解液, 采用压力主控微波消解样品, EDTA-2Na溶液为抑制剂, 用火焰原子吸收光谱法(FAAS)测定丰城鸡血藤中微量元素锶的含量. 微波消解药材消化完全, 测定线性良好, 范围0～1.6 μg·mL-1, 回归方程为Y=0.036 5X－0.001 1, r=0.999 4, 方法学检出限为0.008 2 μg·mL-1(n=21), 平均回收率101.5%, RSD=2.04%. 该方法灵敏度高, 操作简单, 结果准确, 适用于该药材中锶元素的含量测定.

利用弦积分的可见轫致辐射计算了先进实验超导托卡马克(EAST)的有效电荷数。对比分析EAST硼化前后的杂质含量, 硼化后有效电荷数减小约40%, 碳杂质含量减小约50%。统计分析了2009年EAST春季实验的有效放电, 显示有效电荷数与碳杂质线辐射量存在很强的线性关系, 得到的拟合系数是3.4~5.8, 与等离子体电流和低杂波辅助加热功率都有明确的依赖关系。利用近紫外可见波段全谱对主要杂质的含量进行比较后显示, 碳是最主要的杂质, 大于其它轻杂质含量。同时, 还介绍了新建成的多道轫致辐射诊断系统。

利用Nd:YAG激光器(1.06 μm,10 ns)与激光推进中可能应用到的工质材料(LY12铝、H62铜、45#钢、石墨、PVC、聚甲醛)相互作用,记录了铝和铜等离子体的发射光谱,研究了它们随空间的演化和随功率密度的变化.在局部热平衡假定下,由特征谱线的相对强度得到了二者的电子温度以及铝等离子体的电子密度和电离度,以及随激光功率密度的变化和空间演化规律.同时利用相机B门拍摄到六种材料的烧蚀喷出物照片,并做了分析.

采用高温气体(等离子体)电离度的一种近似计算方法,以及具有五阶精度的广义Godunov差分格式加权本质无振荡格式,给出了高温气体状态方程的简便描述,并考虑激光与等离子体的相互作用和能量耦合模拟了强激光与固体靶相互作用时激光支持靶面等离子体流场的动态物理过程,并同理论模型结果进行了比较.结果表明:不考虑2维膨胀效应的理论模型结果比2维数值计算结果偏大,但两者只有接近一倍的差距,并无数量级的差别.考虑了膨胀效应的2维数值计算结果是可信的.