禹粮土在蒙药中使用历史悠久, 但由于缺乏质量指标, 质量得不到保证, 极大地影响了其应用。 采用FTIR、 XRD及ICP-MS法测定9批禹粮土样品的物质组成、 结构及元素含量, 探究禹粮土的质量控制方法。 结果显示, 9批生品禹粮土在FTIR波数为3 696、 3620、 1 621、 1 164、 913、 797、 778、 695、 537和469 cm-1存在共有峰, 其中797 cm-1为Fe—O—Fe伸缩振动吸收峰, 695 cm-1为Fe—O—Fe对称伸缩振动吸收峰, 469 cm-1为Si—O—Si特征峰。 禹粮土的XRD主要物相为Fe2O3和SiO2, 并有Al4（OH）8(Si4O10)、 K(Al4Si2O9)（OH）3、 CaCO3以及一些磷酸盐等其他矿物伴生。 生品禹粮土XRD衍射光谱的衍射角度2θ中24.870、 33.116、 38.436为Fe2O3的X射线衍射峰, 衍射角度2θ中20.837、 26.608、 36.512、 39.437、 40.235、 42.423、 45.759、 50.102和54.827为SiO2的X射线衍射峰。 通过ICP-MS对禹粮土中元素进行测定, 结果显示, 禹粮土的元素组成十分丰富, 且不同产地及不同批次元素含量差异较大； 禹粮土中Fe元素含量最高, 其均值为56.9 mg·g-1, 限量标准为生品禹粮土全铁量不低于4.55%, 生品禹粮土中Pb、 As、 Hg、 Cu和Cd元素限量不得超过50 μg·g-1。 元素聚类结果显示, 在欧式距离10～15将样品S3、 S5、 S6、 S7分为一类, 将S1、 S2、 S4、 S8、 S9分为一类, 聚类分析结果表明, 不同产地禹粮土元素组成和含量存在差异, 可以将河南与内蒙古产地的禹粮土分为一类, 山东和青海的禹粮土分为一类。 生品禹粮土主成分分析筛取了4个主成分, 累计贡献率为90.462%, 筛选K、 Sr、 Be、 As作为禹粮土样品的特征元素。

时间触发以太网(TTE)将通信任务通过合理的调度定时触发发送, 保证了消息的实时性和安全关键性。提出了一种基于时隙分区的时间触发以太网任务调度算法, 该算法通过获取网络拓扑结构中的交换机信息, 对各端系统的时刻调度表进行分区, 并根据TT流量路由配置信息将其发送时刻配置在相应分区中, 从而保证了TT流量在物理链路中的无冲突传输。同时, 该算法使分散的网络资源得以整合, 减少了RC流量的延迟并且避免了网络资源的浪费。实验结果表明, 所提算法在保证TT流量可调度的同时, 具有网络资源整合和运算速度方面的优势。

为实现基于超快激光铝板浸润性梯度轨迹上的液滴无泵运输,进一步提高液滴运动速度,利用纳秒激光器在1050铝板上制备出超疏水表面,再通过飞秒激光器在超疏水表面制备出楔形超亲水轨迹。采用接触角测量仪、电子扫描显微镜和傅里叶红外光谱仪测量样品表面的浸润性、表面形貌和化学成分,通过高速摄像机记录液滴在水平面和30°斜面上的运动情况。结果表明:通过激光方法可在铝板上制备出浸润性循环转变的表面,接触角由0°变为164.6°,再由164.6°变为0°;随着超亲水轨迹楔角α由4°变为10°,液滴的最大速度由300 mm/s变为500 mm/s;随着样品的加热环境由空气变为真空,样品滚动角由大于30°降为3.04°,液滴的平均速度由50 mm/s变为100 mm/s。增大轨迹楔角或降低超疏水表面黏附力,都可以有效提高液滴在浸润性梯度轨迹上的运动速度。

飞秒激光通过高NA值的物镜进行表面微加工时，过短的焦深会影响加工性能。分析了高倍物镜所带校正环对焦点的离散作用，提出了一种利用空间光调制器(SLM)进行全息散焦控制的方法。通过改变衍射轴锥镜(Axicon)计算机生成全息图(CGHs)中环形闪耀光栅的周期，来进行散焦控制以形成长焦深。焦点轴向强度分布以加工于聚酰亚胺薄膜(PI)表面微孔的形式表示，其分布与仿真结果一致。使用0.6 NA的40倍镜进行散焦加工，当环形闪耀光栅最小环周期为200 μm，并由内向外以400 μm递增时，可获得50.90 μm的均匀焦深，是直接使用高倍物镜聚焦进行加工所获得的6.15 μm均匀焦深的8.28倍。此外还通过SLM与校正环进行复合散焦加工，进一步均匀化了整个焦深区域。

金属表面清洗工艺是现代工业生产中涂装、连接、维护和修理的重要环节。目前传统清洗方法在高精度要求和环境保护限制下其应用受到很大的制约。激光清洗技术作为近年来迅速发展的一种高效、绿色清洗技术,与机械打磨清洗、高压水射流清洗、化学清洗、喷砂清洗等传统清洗工艺相比,具有精准度高、低损伤、零排放和无污染的优点,极具应用前景。对激光清洗技术的原理、特点及分类进行了简述,重点介绍了金属表面激光清洗技术的研究及应用,最后对激光清洗技术的研究和发展进行了展望。

鉴于激光探针分辨率低的问题, 提出基于远场光学技术对激光探针仪的光学系统进行改进和设计, 实现了高分辨率激光探针仪的研制。研究了基于远场光学的激光探针仪的极限分辨率, 采用数值孔径为0.4的反射式聚焦物镜对波长为532 nm的脉冲激光束进行聚焦, 在合适能量条件下, 烧蚀Al和Fe纯样表面获得的极限分辨率分别为2.26 μm和1.87 μm, 在此极限分辨率下利用同轴光谱采集系统且能够采集到3倍于背景噪声强度的Al和Fe元素的光谱信号; 设计并实现了带同轴照明的同轴共焦成像系统, 视场放大率达24.7倍, 采用的同轴照明系统能够有效提高摄取图像的锐度和清晰度, 获得的图像分辨率不低于228 lines/mm; 发明了一种带指示光的同轴光谱采集系统, 能够将同轴光谱采集器与等离子体的对准误差控制在10 μm以内, 通过二维扫描装置, 实现对等离子体表面7×9的矩形点阵列进行精确光谱采集, 获得了等离子体原子光谱强度的空间分辨图像。

利用不同能量的飞秒激光脉冲对铝基材料表面接触角进行调控, 并对其浸润性转变机理进行了分析研究。结果表明, 经飞秒激光加工和时效处理后, 铝基材料表面最终稳定的浸润性状态与激光能量及时效时间相关。随着激光能量的增大, 表面接触角由70°转变为150°以上。对不同能量加工条件下的铝基表面形貌、粗糙度及化学成分进行了分析, 结果表明, 激光加工后的样品浸润性由亲水状态最终转变为超疏水状态。在不同脉冲能量区间均可得到超疏水表面, 但其表面微观结构存在非周期性或周期性结构的差异, 疏水性能的形成机理不同。

利用飞秒激光处理陶瓷刀具表面, 研究了脉冲能量和光斑重合度对其表面浸润性的影响。通过测定激光处理后的氧化铝陶瓷刀片表面的接触角来观察其浸润性。实验结果表明, 飞秒激光可以改变陶瓷材料表面的润湿性能, 通过选择合适的激光能量密度和光斑重合度, 可以制备出超亲水表面和超亲水基切削液的表面。水基切削液在激光处理过的表面上的润湿速度与接触角呈指数衰减关系。

提出了一种利用纳秒光纤激光快速制备超疏水铝板表面的方法, 对样品表面的接触角和粗糙度进行了测量。烘烤处理激光加工后的样品, 得到了一系列具有不同润湿性能的铝板表面, 增加激光能量密度可得到超疏水表面。研究结果表明, 增加激光能量密度除了能提高铝板表面的粗糙度, 还会形成明显的微纳二级结构; 空气占铝板超疏水复合接触面总面积的90%以上; 纳秒激光诱导铝板超疏水表面是微纳结构和化学成分共同作用的结果。