目前对于爆炸焊接金属界面成波机理的模型只能对波状界面形成的某些方面给予定量或定性的描述, 而不能全面地解释其中的所有现象。在对钛钢过渡层爆炸焊接研究时, 通过扫描电镜观测钛/铜爆炸焊接波状界面, 发现在放大2000倍时, 钛铜之间并没有波状界面存在, 而是“钛滴”在铜中形成了一个个“孤岛”状结合界面。当两板结合后的相对位移较大时, 就会将界面波的波峰部分拉断, 脱离原位形成“孤岛”。对爆炸焊接的理论分析以及实验研究表明, Richtmyer-Meshkov失稳机理可以更好地解释爆炸焊接波状界面的形成过程。爆炸焊接过程中, 在碰撞点附近, 爆炸焊接界面会出现一薄层熔化区, 界面附近的材料处于准流体状态。当高压弹-塑性应力波到达时, 就会引起界面的扰动, 前面应力波引起的扰动在后续一系列应力波的作用下会进一步发展, 形成典型的Richtmyer-Meshkov界面失稳。因此, Richtmyer-Meshkov失稳、冻结, 是形成我们所观察到的爆炸焊接中各种类型的波状界面原因。

全面、 准确表征钢中非金属夹杂物特征, 有利于发现和认识新夹杂物, 也是实现非金属夹杂物的调控和钢材质量提升的前提。 分别采用扫描电镜-能谱、 拉曼光谱、 高分辨率透射电镜和微区X射线衍射等检测方法, 结合夹杂物电解萃取技术和图像分析技术, 表征了锆脱氧钢中非金属夹杂物形貌、 尺寸、 数量、 分布、 成分、 晶体结构等特征参数, 对比分析了四种夹杂物表征方法的优缺点。 结果表明, 采用SEM-EDS方法分析锆脱氧钢中夹杂物主要由Zr、 O和少量Al元素组成。 基于锆氧化物和铝氧化物的化学计量关系, 分析得出夹杂物由94% ZrO2和6% Al2O3组成。 统计锆脱氧钢中夹杂物尺寸分布, 夹杂物的平均尺寸为0.62 μm, 0.7～0.8 μm范围内夹杂物数量最多。 采用SEM结合电解萃取夹杂物技术, 可以观察到钢中非金属夹杂物的三维形貌。 采用EDS方法可以逐一定性分析夹杂物中元素组成和元素分布情况, 结合夹杂物的化学计量关系, 可以定量分析具有单一价态夹杂物的成分。 但是, 对于价态种类较多和价态不明的非金属夹杂物, 仅采用EDS方法不能准确分析得出夹杂物的物相和成分。 采用拉曼光谱结合电解萃取夹杂物技术, 检测到锆脱氧钢中存在单斜相二氧化锆。 通过TEM衍射花样标定及能谱分析单个夹杂物, 检测到有单斜相的二氧化锆。 采用微区X射线衍射法结合电解萃取夹杂物技术, 检测到单斜相与四方相的二氧化锆, 并得到了二氧化锆夹杂物的晶格参数。 此三种方法均未检测到含铝物相。 拉曼光谱分析法、 透射电子显微镜、 微区X射线衍射法均能够定性分析电解萃取后夹杂物物相和成分, 但是对于含量较低物相, 三种方法无法准确表征。 透射电子显微镜、 微区X射线衍射法均能够表征夹杂物晶体结构、 晶格参数。 透射电子显微镜和扫描电镜只能逐一表征各个夹杂物。 微区X射线衍射法和拉曼光谱分析法能够表征检测区域内所有夹杂物物相, 是具有统计意义的夹杂物表征方法。 因此, 采用扫描电镜-能谱分析结合微区X射线衍射分析可以较为全面、 准确表征夹杂物特征。

细胞超微结构的原位解析是当前的一个研究热点。冷冻电子断层扫描成像技术（cryo-ET）是目前细胞原位结构解析的核心技术。cryo-ET只能对厚度小于300 nm的样品进行成像，因此利用cryo-ET研究细胞超微结构时首先需要对细胞进行减薄。聚焦离子束（FIB）切割是目前冷冻生物样品减薄的主流技术。传统FIB切割只能在细胞的任意位置上进行“盲切”，无法对细胞内部特定研究目标进行定点切割。光电融合成像技术（CLEM）恰可解决这一问题。CLEM利用荧光成像技术识别并定位研究目标，通过光电图像的关联匹配，可在FIB图像中确定荧光目标的位置，进而指导FIB的定点减薄。针对荧光导航cryo-FIB减薄的相关技术方法、仪器设备和工作流程进行了梳理，分析对比了主流方案的优缺点，旨在帮助研究者选择出合适的荧光导航FIB减薄方案，并对该技术的未来发展方向进行了展望。

为了达到最好的居住效果, 古人运用长期积累的经验对房屋内部进行装修和改造。 对内蒙东部通辽地区哈民忙哈遗址中F33和F50房址地面上的白色铺垫材料进行了分析, 发现该遗址地面坚硬以及地面发白的原因是使用了白灰作为地面装饰层; 并利用红外光谱峰在吸收强度上的变化, 判断碳酸钙中原子无序度的信息, 从而判断其制作工艺。 结果表明, 遗址白色铺垫材料中的方解石ν2/ν4的比值约在5左右, 远远高于天然石灰石, 反映了天然石灰石与人工制备石灰砂浆中方解石晶体结构无序性的差异, 证明该遗址的白灰层是人工烧制而成的, 说明我国古代先民在很久之前就开始使用人工烧制的石灰作为装饰建筑的材料。

为了研究沥青路面再生骨料(RAP)掺量对RAP自密实混凝土(SCC)力学性能的影响，采用单轴压缩方法研究RAP掺量为0%、30%、60%、90%和100%(质量分数)的自密实混凝土的应力-应变关系和韧性指数。基于应变等价假说和统计损伤理论建立单轴压缩本构关系模型，探讨了RAP掺量与损伤变量和损伤速率之间的关系。结果表明，随着RAP掺量的增加，试件峰值应力和弹性模量下降，峰值应变和韧性指数增加，所建立的损伤本构关系可以较好地描述不同RAP掺量下自密实混凝土的应力-应变关系。在应变小于0.002时，掺入RAP的自密实混凝土损伤变量值大于基准自密实混凝土，且随着RAP掺量的增大其损伤值越大；当应变大于0.002时，掺入RAP自密实混凝土的损伤变量值低于基准自密实混凝土，且随RAP掺量增大不断减小。随着RAP掺量增大，RAP自密实混凝土损伤速率不断下降，且损伤速率呈先增大后减小的趋势。

采用基于激光诱导熔化极惰性气体保护(melt inert gas, MIG)电弧焊的增材技术，研究了插补沉积和十字交叉沉积两种不同沉积路径对2319铝合金块体组织性能的影响。结果表明：插补沉积的晶粒细小，柱状晶生长方向一致；十字交叉沉积的晶粒粗大，柱状晶生长方向杂乱无章。在力学性能上，插补沉积和十字交叉沉积的平均硬度分别是97.9 HV和89.2 HV，十字交叉沉积下试件的整体硬度分布更均匀。插补沉积试件的强度和塑性具有各向异性，十字交叉沉积试件的强度和塑性具有各向同性。其中，插补沉积试件沿X方向和Y方向的抗拉强度分别为233.58 MPa和275.52 MPa，延伸率分别为6.34%和11.12%。十字交叉沉积试件在XY平面的极限抗拉强度为251.33 MPa，延伸率为7.68%。研究表明，对于铝合金块体的激光诱导MIG增材技术制造，插补沉积试件在Y方向上的整体组织性能优于十字交叉沉积试件。

关键尺寸扫描电镜(CD-SEM)是对微纳尺寸线距标准样片定标的标准器具。为提高标准样片的定标准确度,研究一种基于图像处理技术的测量算法。首先,对研制样片的特征进行分析;其次,研究线性近似算法和线距测量算法,并分别对100 nm~10 μm的线距标准样片进行测量;最后,利用纳米测量机进行对比实验研究。实验结果表明,线性近似算法的相对误差可以控制在0.45%以内,相比之下,线距测量算法的相对误差可控制在0.35%以内。因此,线距测量算法提高了线距的测量精度,为提高线距测量类仪器量值的可靠性、保证半导体器件制造精度提供了一种测量方案。

利用三维显微镜、扫描电镜能谱(SEM-EDS)及拉曼光谱(Raman)等手段,对一件私人藏包金嵌宝石六瓣葵花铜镜进行了科技分析。结果显示:铜镜上镶嵌的宝石有铅白、白云石(CaCO3)、水晶(SiO2)等;铜镜上包金片及金颗粒均为含有20%左右银的金银二元合金;金颗粒的粒径大小不一,介于33.8~90.3 μm之间;拉曼光谱分析还显示其上的绿色锈蚀物中含有普鲁士蓝。综合器型及科技分析结果可知,这是一件经过修复处理的唐代包金嵌宝石铜镜。

扫描电镜(SEM)图像能够直观地显示微观世界。在SEM成像过程中,需要反复调整设备参数来保证图像的对比度,这个过程费时费力。提出一种基于多尺度的SEM图像对比度失真的无参考质量评价方法,指导成像参数的选择。首先,建立了SEM图像数据库,进行主观实验,得到相应的主观平均意见分数(MOS);然后,根据人类的视觉系统具有多尺度特性,提取图像不同尺度奇异值分解域相似度、频域和熵共10个特征,结合MOS值通过支持向量回归训练回归模型;最后,利用前述模型预测图像的质量分数。实验结果表明,本文方法与主观评价结果保持很高的一致性,其性能优于主流的全参考和无参考质量评价方法。