新型毒品的日益泛滥及快速更新对执法部门现场快速检测提出了越来越高的要求。 以三种典型的新型毒品为例, 利用密度泛函理论中的B3LYP杂化泛函, 在6-31G基组下优化分子几何结构以及拉曼振动频率的计算, 并利用拉曼光谱仪进行了实验检测, 用以研究拉曼光谱技术在新型毒品快速检测中的应用价值。 结果表明: 各毒品样品的理论计算拉曼光谱与实验拉曼光谱基本吻合, 理论计算光谱可以为实验光谱特征峰的归属提供参考; 各毒品拉曼特征峰的峰位差异明显, 其中冰毒特征峰为837和1003 cm-1, K粉最具有鉴别价值的特征峰为463, 659和1 046 cm-1, 而麻古最明显的特征峰为556, 1 329和1 699 cm-1, 拉曼光谱可被用于毒品的鉴别和认定; 微量冰毒及K粉残留物的实验拉曼光谱与其常量时基本一致, 拉曼光谱可被用于毒品微量残留物的准确识别; 伪冰毒N-异丙基苄胺的拉曼特征峰853 cm-1与冰毒拉曼特征峰837 cm-1存在明显差异, 因此拉曼光谱可被有效地用于以上毒品的检测; 而聚丙烯材料制成的透明包装对自身存在强烈荧光干扰的麻古拉曼光谱有较大影响。

采用双光路检测配置条件,结合 Mie 氏理论,运用斯托克斯矢量形式,以烟雾模拟特定气溶胶环境,探究偏振光经过不同烟雾环境的传输变化情况。考虑到大气气溶胶成分、质量浓度和颗粒大小以及光源的波长和偏振态等多因素的影响,主要在气溶胶质量浓度和光源配置方面进行研究。实验结果表明,不同烟雾质量浓度时,水平线偏振光的偏振特性基本不改变,右旋偏振光和45°线偏振光退偏程度随烟雾质量浓度的增加而增加,460 nm和556 nm波长的偏振光在变化趋势上保持一致。

采用脉冲和直流两种驱动模式分别驱动同一批次的白光LED灯珠,对比分析了在“视觉亮度”一致时两种情况下的光色电性能,并研究了人眼视觉惰性对白光LED性能的影响。研究发现,在低脉冲占空比下,脉冲驱动LED的电流和发光效率比直流驱动的低,并且随着占空比的增加,两者的差值逐渐减小并趋于相等;当脉冲占空比高于70%时,两者驱动电流的差值增加,而脉冲驱动的发光效率却高于直流驱动的发光效率。此外,相比直流驱动,高脉冲电流驱动下的LED的发光更接近等能白光,进而增强了人眼对LED发光亮度的刺激响应,有效地提高了人眼的“视觉亮度”。

为提高在微变形镜应用中静电微致动器的冲程,设计并讨论了一种基于双端固定梁为上电极、曲面 电极为下电极的异面微致动器。利用Rayleigh-Ritz方法,求解了致动器的静态特性。计算过程 中,考虑了梁长度增大引起的抗拉应力和器件制造过程中残余应力的影响。通过研究不同的曲 面电极轮廓形状对于致动器冲程的影响,得到了500 μm长的梁在300 V的驱动电压下其冲程 最大能达到14.1 μm。

为解决ZnO温度传感器测温精度和集成化的问题，设计了一套测量光谱范围为350～450 nm，分辨率为0.1 nm的光谱监测系统。通过合理地选择光学系统的结构、计算各光学元件的参数和光路结构以及消除系统像差，实现了光谱监测系统的窄波段、高分辨率的要求。最终结果显示系统的体积为111 mm×83 mm×30 mm，基本满足系统可集成化的要求，可以做进一步的优化，公差分析使之满足加工需求。

针对相贯线焊缝难以检测的问题,提出了一种新型的管道插接相贯线焊缝扫查机器人系统,通过管道夹紧装置使得机器人可附着于支管上作360°圆周运动,特别是通过冗余关节的设计实现了机器人末端探测器要求的空间相贯线扫查轨迹.该系统可实现两种管道扫查方式:一种是沿不同的扫查半径做360°周向扫查;另一种方式是沿径向呈"Z"字形进行扫查.可实现支管直径为100～400 mm,被扫管道直径为600～1 000 mm范围内的相贯线焊缝扫查.系统设计分析和控制运行结果表明:扫查的周向步进精度≤0.2 mm/m,径向步进精度≤0.5 mm/m,轴向步进精度≤1 mm/mm.