细胞骨架在植物细胞及其运动、 发育变化等过程中起着重要作用。 本文利用MS培养基在无菌条件下培养转染GFP(绿色荧光蛋白)的拟南芥, 使其经过从种子萌发、 植株生长直至开花结果的完整生命周期； 在此过程中, 利用适合对较大较厚样品进行活体四维成像的双光子激光扫描显微术, 观测活的拟南芥种子、 根尖、 导管和根毛等器官内的细胞骨架形态, 以及拟南芥根尖生长发育的动态过程, 量化计算出根尖的生长速度。 用低浓度(10－10mol·L-1)吲哚-3-乙酸刺激拟南芥, 观测到根尖生长速度比正常情况下提高约3.8倍。

用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术研究材料的光学性质是太赫兹应用领域的一个研究热点, 国内已经在毒品, 爆炸物的无损检测, 有机物大分子的识别方面取得了大量成果。 文章结合THz-TDS技术的特点及其在物质成分识别方面的应用, 测得三种和田玉(羊脂白玉, 青花玉, 青玉)在0.2～2.6 THz的吸收系数和折射率曲线, 不同种类的和田玉吸收系数差别很大, 折射率在0.2～2.6 THz波段为2.4～2.7。 实验结果初步说明, 通过太赫兹波段的吸收谱和折射率的特征差异与种类之间的关系判断和田玉的种类是可行的, 为无损和田玉种类鉴别提供一种新型的方法。

为了提高激光诱导击穿光谱技术对低含量物质成分的检测能力, 实验研究了KCl添加剂对土壤样品发射光谱的增强效应。 利用高能量钕玻璃脉冲激光器烧蚀样品, 由组合式多功能光栅光谱仪和CCD数据采集处理系统记录等离子体光谱, 并通过测量光谱线的强度和Stark展宽分别计算了等离子体的电子温度和电子密度。 实验结果证明, 随着KCl加入量的增加, 激光等离子体的光谱强度、 信背比、 电子温度和电子密度均呈现出先增大而后减小的规律。 当KCl加入量为15%时, 等离子体辐射最强, 元素Mn, Fe, 和Ti的谱线强度分别比无添加剂时提高了2.23, 1.13和2.04倍, 信背比分别提高了1.33, 0.89和0.94倍； 而等离子体的温度和电子密度比无添加剂时分别提高了14%和38%。

基于吸收及荧光光谱技术对一种新型铕的有机配合物发光材料在不同状态下的光谱特性进行了表征, 并分析了该配合物的光物理特性与机理。 发现该配合物的吸收光谱主要是配体邻菲咯啉(phen)的贡献； 随着浓度增大自短波到长波区域逐渐出现了饱和吸收现象, 光谱向长波方向延伸、 展宽, 而且这种特征在样品的激发光谱上得到了体现； 该配合物在不同状态下的荧光光谱均由Eu3+的4个特征荧光峰组成, 且出现617 nm强荧光峰。 提出该配合物的荧光光谱主要是在配体乙酰苯胺的微扰或介导作用下, 改变了Eu3+能量场的宇称态, 导致跃迁概率大大增强, 并使配体phen将吸收的能量转移给Eu3+, 发出617 nm强荧光峰。 表明这种新型铕的有机配合物是一种有效的红光有机发光材料, 具有潜在的应用价值。

在一台经改装单缸光学发动机机上, 进行不同喷油策略和进气温度条件下均质压燃(HCCI)燃烧化学发光光谱实验研究。 实验保证循环供油量一定, 燃用正庚烷作为燃料, 转速600 r·min-1, 进气压力0.1 MPa, 控制2个不同的进气温度： 95和125 ℃。 化学发光光谱研究结果表明, 低温反应阶段化学发光很弱, 主要源于甲醛光谱； 低温反应后期-负温度系数区-高温反应初始阶段主要发光来源还是甲醛光谱； 高温反应阶段发光主要来源于CO—O*连续谱, 同时在CO—O*连续谱上出现OH, HCO, CH, HCHO谱峰； 高温反应后期化学发光明显减弱。 与-30°ATDC喷油相比, -300°ATDC喷油时CO—O*连续谱发光强度更大, HCO和OH生成量更多, 燃烧反应进行程度更深。 较高进气温度下CO—O*连续谱发光强度更大, HCO和OH生成量更多。

文章以MoO3为空穴注入层, NPB为空穴传输层, 改变发光/电子传输层Alq3的厚度, 考察了器件电学和光学性能的变化。 结果表明, 随着Alq3层增加厚度, 器件的电流逐步减小, 由此获得Alq3薄膜的电场分布情况； 器件发光光谱有少量红移, 但长波端明显展宽, 短波端强度下降。 该文拟合了器件电致发光谱, 与实验曲线吻合较好。 同时拟合结果也表明, 干涉效应主要影响光谱在长波端的强度分布, 发光区域分布决定光谱在短波端的强度分布。

在探讨近红外光谱快速检测丙氨酸氨基转移酶的可行性过程中, 首先对不同厚度(0.5, 1, 2和4 mm)血液样品的近红外透射光谱进行了分析。 发现全血样品0.5 mm厚时的近红外透射光谱更适合于进行光谱分析。 进而采集了176个全血样品0.5 mm厚时的近红外光谱。 对采集的光谱进行多元散射校正、 二阶微分法光谱预处理后, 采用逐步多元线性回归和偏最小二乘回归方法建立定量分析模型, 预测了全血丙氨酸氨基转移酶的含量。 结果表明： 利用近红外光谱法测定丙氨酸氨基转移酶时, 采用偏最小二乘回归方法建立的定标模型预测效果最好, 定标相关系数、 定标标准差和预测标准差的值分别为： 0.98, 2.42和7.22。

湖泊沉积物保存了湖泊环境演化的重要信息, 但目前还没有建立起快速、 准确的湖泊沉积物营养组分组合分析方法。 该文利用近红外光谱(NIRS)技术, 采用一阶导数、 小波滤噪、 正交信号校正、 小波滤噪+正交信号校正、 一阶导数+正交信号校正、 正交信号校正+小波压缩6种光谱预处理技术和偏最小二乘(PLS)法相结合在国内建立了NIR光谱测定湖泊沉积物柱芯样品中总碳(TC), 总氨(TN), 总有机碳(TOC)和总磷(TP)的校正模型, 结果表明虽然NIR光谱校正模型对TOC的预测效果不理想, 但一阶导数+正交信号校正光谱校正模型对TC和TN, 正交信号校正光谱校正模型对TP的预测效果较好, 预测相关系数分别为0.759 7(TC), 0.865 0(TN)和0.811 2(TP), 预测误差(RMSEP)分别为0.13%(TC), 0.008 2%(TN)和0.012%(TP)。 该研究对于推动我国湖泊沉积物的光谱学特性研究具有重要意义。

为了对肝炎患者进行快速无创检测, 用BP人工神经网络(ANN)方法在健康人与肝炎患者之间对人体舌面近红外光谱的反射率的关系进行关联方面的研究。 分别采集了健康人和肝炎患者的舌左边、 舌右边、 舌下左边络脉、 舌下右边络脉以及舌尖各部位各25例受试者的光谱数据, 构造了一个3层神经网络结构, 将所采集的各光谱数据进行归一化反射率预处理后作为神经网络的输入, 建立了BP神经网络模型, 分别选取对应的各个部位的40例作为训练样本集, 用剩下的10例未知的样本进行预测, 各部位测试的结果其相对偏差均在0.2以下, 分类正确率为100%, 达到满意的预测精度。 结果表明提出的BP神经网络用于光谱舌诊进行无创检测识别不同病证提供了重要的参考价值。

水雾系统对红外光谱有着强烈的衰减作用, 因此在**目标的各种制导对抗中被予以高度的关注。 以Mie散射理论为基础, 分析了粒子对红外光谱前向散射的聚集特性, 定义了近前向散射比, 并确定了在应用朗伯比尔定律时需修正的粒子尺度和散射半角的范围。 通过大量计算发现, 单独将粒子尺度和散射半角的乘积作为独立变量计算的视消光系数不够精确。 在中远红外波段, 前向散射附近的小角度内散射强度积分与粒子尺度和散射角都成正比, 若红外波长为定值, 则与粒子半径成正比。 最后根据前向散射规律给出了两个不单独以ｘ·θ为变量的经验计算公式, 使得对水雾消光的修正计算更加简便精确。

采用低温水热法成功制备了层状的K4Nb6O17半导体光催化材料。 考虑到水热合成的K4Nb6O17表面多羟基(Nb—OH)和端氧(NbO, Nb—O－)的特点, 采用Ag(en)+2配合物前驱体法制备了高度均匀分散的Ag/K4Nb6O17异质结光催化剂, 光催化性能评价结果表明, 半导体K4Nb6O17表面负载极少量的Ag, 其光催化降解甲基橙活性便得到大幅度提高, Ag的最佳负载量为0.5 at%。 综合XRD, FTIR, UV-Vis DRS, XRF和TEM表征结果, 对Ag/K4Nb6O17异质结光催化剂的作用机制进行了较详细地阐述并获得如下结论： (1)K4Nb6O17提供了降解有机染料分子的电子和空穴； (2)K4Nb6O17纳米晶上Ag粒子作为光生电子接受器, 促进了金属-半导体界面上电荷的转移, 有效地分离了光生电子-空穴对, 提高了光催化活性。

研究了3种不同来源的胡敏酸对阿特拉津的吸附特性和吸附机理。 文中针对黑土胡敏酸、 栗钙土胡敏酸和市售胡敏酸样品, 采用批量平衡震荡法进行其对除草剂阿特拉津的吸附实验, 并利用傅里叶红外光谱和电子顺磁共振波谱两种分析方法探讨其吸附机理。 结果表明： 3种胡敏酸对阿特拉津的吸附均是一个先快后慢的过程, 其动力学曲线均符合对数和双曲线函数关系。 3种胡敏酸对阿特拉津等温吸附线均为L型曲线, 且符合线性模型和Freundlich模型, 其中市售胡敏酸因其结构差异与土壤提取胡敏酸等温吸附线存在明显差异。 IR分析表明, 胡敏酸与阿特拉津之间存在氢键、 质子转移、 电荷转移和范德华力等弱作用力； 而ESR检测证实胡敏酸与阿特拉津在吸附过程中发生了电荷转移。

以次氯酸钙为原料制备了高纯度高铁酸钾, 研究内容包括： 高铁酸钾的性质反应温度对产率的影响, 重结晶温度对产率的影响, 反应时间对产率的影响, 次氯酸钙用量对产率的影响。 确定了反应温度为25 ℃, 重结晶温度为0 ℃, 反应时间为40 min, 反应所需的次氯酸钙用量为理论用量的1.2倍, 产率为75%以上。 利用直接分光光度法对产物纯度进行了分析, 测得产物纯度达到92%以上。 论文以红外光谱法、 紫外分光光度法、 X衍射法对产物进行表征, 证明以次氯酸钙为原料制得的产物为高铁酸钾.

为实现茶叶的品种溯源, 以近红外光谱分析技术为基础, 尝试采用PLS、 欧氏距离等方法的组合来实现茶叶的特殊原料品种的鉴别、 具体品种识别分析。 结果表明： 研究中以4个品种(龙井43, 群体种、 迎霜和乌牛早)的茶树鲜叶为制成的茶叶样本为材料, 分别建立了4个不同原料加工成的茶叶样本的PLS鉴定模型, 对定标集样本识别的准确率分别为89.8%, 90.9%, 96.1%和99.5%, 验证集的识别准确率分别为87.1%, 84.2%, 96.1%和97.5%； 而采用4个品种鉴定模型的组合分析“初次识别”并且结合欧氏距离法进行“二次识别”后, 最终对4种不同品种茶叶样本的原料品种的识别准确率分别为90.3%(定标集)和83.5%(验证集)。 该研究为实现特殊品种加工成茶叶的鉴定以及成品茶的品种溯源提供了一种参考方法。

在研究成品汽油的分类方法过程中, 首先采用判别式聚类分析方法比较了700～1 100和1 100～1 700 nm两个波段范围判别模型的准确性, 然后在识别模型准确性较高的波段(1 100～1 700 nm)采用主成分分析法(PCA)结合自组织竞争神经网络方法, 对90#, 93#和97#成品汽油建立定性识别模型。 在建立定性模型前先用PCA法对原始数据进行主成分压缩。 主成分分析结果表明, 前3个主成分的累积可信度已达97%, 取前3个主成分的32个波长点的吸光度作为神经网络的输入, 建立三层自组织竞争神经网络模型。 神经网络模型的学习参数为0.01, 网络训练迭代次数为500。 结果表明, 基于主成分分析结合自组织竞争神经网络方法建立的近红外光谱鉴别成品汽油的模型鉴别准确率高、 方法可行。

离子液体作为一种绿色介质, 在电化学领域中的研究正在兴起, 引起了研究者的浓厚兴趣。 文章运用循环伏安法研究了离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐, ［bmim］BF4)存在时, 酸性硫酸铜溶液中铜在铜电极上的电化学沉积行为。 研究表明, ［bmim］BF4的加入使铜的沉积峰电位负移, 沉积电流增加。 采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对铜镀层的形貌及结构进行表征, 结果显示离子液体的存在可使铜镀层的层状晶粒尺寸减小, 镀层出现(220)高择优取向。 以甲基橙(MO)为探针分子, 研究了所得铜镀层的表面增强拉曼散射(SERS)效应, 发现离子液体存在下得到的铜镀层是较好的SERS基底, 具有良好的增强效果及稳定性。 对MO分子的增强因子可达4.7×105, 而且保存了60天后, 其检测灵敏度没有显著的降低。

采用热蒸镀的方法直接在多孔氧化铝(porous anodic alumina, PAA)模板上蒸镀几微米的银膜, 然后在HCl溶液中溶解掉模板, 得到表面具有纳米尺度规则结构的银膜作为表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman spectra, SERS)基底, 并在该基底上测量了吡啶溶液(0.01 mol·L-1)的增强拉曼光谱, 发现平均增强因子大于105。 与直接在载玻片上蒸镀的银膜相比, 具有纳米尺度规则结构银膜的增强效果提高了30倍。 改变激发光功率测量吡啶的拉曼光谱, 和普通拉曼散射一样, 增强拉曼光谱的峰值强度随激发光强度线性变化, 并在该基底上测量了三聚氰胺的拉曼光谱, 发现在1 mW的激发功率下对于三聚氰胺的检出限为2.5 mg·L-1。

测量了Ca/P摩尔比为0.45的偏磷酸钙玻璃及其在300～700 ℃下结晶化处理获得玻璃陶瓷的拉曼光谱, 对谱峰的振动模式进行了指认, 利用拉曼振动频率计算了P—O键长。 光谱分析发现偏磷酸钙玻璃在300 ℃已经开始了结晶相变, 不同温度下, νs(PO2)和νs(POP)谱带的振动频率基本不变, 随着温度提高, 谱峰强度增加, 并出现了精细的指纹结构； 玻璃陶瓷的表面和内部的结构不同, 表面结晶化程度高于内部； 结晶过程中, P—O键平均键长会发生变化, 随着结晶化程度的提高, 骨架上(POP)的P—O键平均键长减小, 由159.96 pm变为158.27 pm, 侧链(PO2)上的P—O键长增大, 由147.90 pm变为149.02 pm。

研究了聚丙烯(PP)及含有受阻酚类抗氧剂和受阻胺类光稳定剂复合体系的PP复合物经过γ-射线辐照后发生的结构变化及抗老化剂所起作用。 实验利用红外光谱(FTIR)和示差扫描量热法(DSC)对PP的结构变化进行了系统表征。 研究结果表明, 当辐照剂量较小(＜50 kGy)时, 纯PP及其复合物体系均未发生明显降解； 当辐照剂量较大(≥50 kGy)时, PP及其复合物的羰基指数迅速提高, 二者的结晶温度和熔融温度大幅度降低, 说明PP发生了严重降解。 在相同γ-射线辐照剂量条件下(≥50 kGy), PP复合物的羰基指数高于纯PP, 而结晶温度以及熔融温度低于纯PP, 表明高辐照剂量下抗老化剂复合物的存在不但没有阻止聚丙烯的降解, 反而加快了降解的速率。

在像增强型电荷耦合器件(ICCD)荧光显微成像装置上用双通道成像方法观察了非洲绿猴肾细胞(COS-7)中由EGFP转染的肌球蛋白Myosin 15a, 以及Rhodamine标记的细胞微丝。 为观察微丝尖端的肌球蛋白Myosin 15a, 采用了高灵敏、 低损伤的全内反射激发荧光显微成像技术, 并在双通道中选用合适滤光片组合消除两种荧光染料间的光谱串扰。 实验观测到非洲绿猴肾细胞内过表达的肌球蛋白Myosin 15a和伸长的微丝的分布情况, 尤其是清晰观察到Myosin 15a在微丝上的分布。 为全内反射双通道荧光成像技术在生命科学中的应用展示了广阔的前景。

荧光是由具有芳香结构或共轭生色团以及未饱和脂肪链的物质产生的, 可以评价土壤腐殖化程度。 该技术广泛用于检测土壤腐殖质水溶液荧光, 很少用于直接检测土壤固体表面荧光。 本文选取乌梁素海周围盐角草、 碱蓬、 盐爪爪和苦豆子群落的土壤作为研究对象, 分别采集0～20, 20～40和40～60 cm的12个混合土样, 分析土壤固体表面荧光光谱特征, 提出一个基于固体表面荧光光谱的土壤腐殖化指数(HIXSSF), 并与I400/I360, I465/I399和A4/A1等常规腐殖化指数有显著的线性正相关。 盐角草和碱蓬群落的HIXSSF比盐爪爪和苦豆子群落的小, 并且随土层深度变化小。 腐殖化指数与土壤盐度有显著的线性负相关, 土壤腐殖化程度随盐度的减小而增强。 HIXSSF不仅表征土壤腐殖化程度, 而且表征土壤盐碱化进程.

提出了光谱数据解析中的信息冗余系数的问题, 从光谱数据处理过程中波段优化选择的方法入手, 考察了多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)中的蒽、 芘和菲三组分混合体系的荧光光谱数据, 采用化学计量学中的主成分回归分析和波段变量选择的窗口移动法, 通过理论分析和实验论证得到结论： (1)荧光光谱信号中存在信息冗余； (2)经冗余优化后的荧光光谱数据可以反演出更真实的样本的定量信息, 对光谱重叠严重的多组分混合体系, 采用冗余优化分析过的数据可以增加预测模型的灵敏度和稳定性。

作为一类新型的纳米材料, 碳纳米管(CNTs)所具有的独特结构、 强细胞穿透能力和低免疫原性等特性引发了生物医学领域的广泛关注, 并有望作为一类新型的药物和基因转运载体。 因此, 研究碳纳米管与生物大分子间的相互作用对其在体内的进一步应用具有极其重要的意义。 本文运用荧光猝灭法、 同步荧光法以及红边激发荧光位移法(REES法)研究了生理条件下碳纳米管与牛血清白蛋白(BSA)间的相互作用。 结果表明, 碳纳米管可引起BSA内源性荧光的静态猝灭, 但同步荧光和REES的研究结果表明碳纳米管对BSA的构象基本没有影响。 同时, 通过对碳纳米管与BSA相互作用的机制的探讨, 我们推测碳纳米管主要通过非特异性吸附的方式与BSA相互作用。

作为一种高量子产率的荧光分子, 罗丹明常常被选作荧光母体用于金属离子荧光探针的设计合成。 该文对近年来罗丹明类荧光探针在重金属与过渡金属离子检测中的应用进行了详细综述, 包括作用机理、 检测离子、 应用范围及检测水平都进行了详细的比较分析。 另外, 提出了罗丹明类重金属离子荧光探针研究目前存在的问题和今后的发展趋势.

将浓度作为辅助参量引入到同步荧光光谱中, 获取溢油样品在10－4～10 g·L-1浓度范围内的浓度同步三维荧光光谱, 应用主成分分析法对胜利油田的5个原油样品及93#及90#汽油样品及0#柴油进行模式识别。 结果表明, 浓度参量的引入可全面的反映溢油样品多环芳烃的组成信息, 比较溢油样品溶液稀释到线性范围内所获取的同步荧光光谱, 该方法提高了应用主成分分析法对溢油样品的识别率, 在很好的区分不同类型的溢油样品的基础上, 实现了正确判别相近油源的溢油种类, 同时解决了样品配置过程中浓度误差对分类识别的影响难题。

自从1921年凝胶首次由小分子制得以来, 小分子凝胶研究已经有了一定的进展。 特别是近几十年小分子凝胶在医药、 化妆品、 食品、 卫生用品等各个领域应用, 被人们广泛关注。 但到目前为止, 人们对基于表面活性剂的小分子凝胶的结构和生成机理, 特别是水、 有机溶剂和表面活性剂在形成小分子凝胶过程中的作用仍认识十分有限。 可使用水、 四氯化碳和三甲基十六烷基溴化铵(CTAB)制出了一种小分子凝胶, 并根据滴定和XRD实验结果提出了水和四氯化碳协同增溶表面活性剂CTAB形成凝胶的机理。 红外光谱与核磁共振实验结果证明CTAB在凝胶中通过分子堆砌形成准有序结构。

大气是影响遥感定量分析与应用的重要因素。 该文利用暗像元大气校正算法, 在IDL平台下, 从Hyperion传感器的可见光-近红外波段逐通道提取大气光学厚度信息, 并利用该数据实现对Hyperion数据大气校正的目的。 研究结果表明, 大气光学厚度随着通道中心波长的增加而减小, 即与中心波长成负相关。 光学厚度与中心波长的最佳经验模型为线性模型, 模型的回归系数为0.912 3。 通过分析校正前后的水体光谱曲线可知, 大气的衰减作用使得卫星遥感信号不能正确表现自然水体的表观光学特性和内在光学特性, 且对水体样本层次变化不敏感。 在蓝绿波段, 大气对光谱数据的污染最为严重, 该波段的光谱特征与自然水体的理论光学特性完全相背离。 由大气光学厚度光谱特性和自然水体光学特性可知, 经过“暗像元”算法校正过的影像数据的质量得到显著改善。 在缺少同步大气垂直剖面参数的情况下, 暗像元算法将是Hyperion数据一种行之有效的大气效应消除方法。

在轨高光谱传感器光谱性能参数的准确定标是数据定量应用的基本前提。 文章在前人基础上, 综合优化算法, 实现了在不需要实测地表反射率的情况下, 同时反演高光谱传感器中心波长与半值波宽(full width at half maximum, FWHM)。 基于模拟数据的研究结果显示, 该方法在光谱性能参数偏移5 nm时, 中心波长反演误差小于0.1 nm, FWHM误差小于0.7 nm。 将该方法应用于Hyperion数据, 结果显示, Hyperion在VNIR谱段存在明显的smile效应, 在整个CCD阵列范围内, 其中心波长的偏移量在-2～2 nm之间, FWHM偏移在-0.2～0.5 nm之间； 在SWIR谱段smile效应不明显, 其中心波长偏移3 nm左右, FWHM偏移在-2～-3 nm之间。 最后在光谱重定标基础上, 对Hyperion进行了大气校正, 反演了不受大气及定标参数影响的地表反射率。 经光谱重定标, 在大气吸收波段周围由光谱定标参数变化导致的反射率突变得到了抑制.

从分析苹果树盛果期冠层高光谱入手, 结合同一时间的数码照片, 在Erdas, ViewSpec Pro, DPS和LIBSVM等软件的支持下, 采用相关分析、 线性回归、 逐步回归、 基于BP人工神经网络分析、 支持向量机回归方法, 探析高光谱反射率及其转换数据与冠层组分指数间的关系。 结果表明, 冠层反射率受地表反光膜的影响显著； 原始反射率与果叶比的相关性最好, 611～680 nm为反映两者关系的特征波段； 在特征波段内, 依据原始反射率和果叶比所建立的4种模型都可满足预测需要, 但基于BP人工神经网络模型和支持向量机回归模型整体上优于一元线性回归模型和多元线性回归模型, 尤以支持向量机回归模型精度最高。 研究结果可为后续的苹果遥感估产工作提供理论支持。

提出了一种利用独立分量分析(ICA)与支撑向量机(SVM)算法进行高光谱遥感影像分类的新方法。 采用ICA算法对高光谱遥感影像(PHI传感器获取, 80波段)进行了特征提取, 并以提取出的影像数据(光谱维数为20)构建SVM分类器。 对SVM算法进行核函数删选与参数寻优后, 发现采用RBF核的SVM算法(C=103, γ=0.05)分类结果最佳, 分类精度与Kappa系数分别达94.5127%与0.935 1, 优于BP-神经网络(分类精度39.4758%, Kappa系数0.315 5)、 波谱角分类(分类精度80.282 6, Kappa系数0.770 9)、 最小距离分类(分类精度85.462 7%, Kappa系数0.827 7)以及最大似然分类(分类精度86.015 6%, Kappa系数0.835 1)4种方法。 针对分类结果常出现的“椒盐”现象, 利用形态学算子对SVM(RBF核)分类结果进行了类别集群处理, 将分类精度与Kappa系数分别提高至94.758 4%与0.938 0, 获得了更接近实况的分类图像。 结果表明： ICA结合SVM算法准确率高, 是高光谱遥感影像分类的优选方法, 且类别集群是优化影像分类的有效方法之一。

利用高光谱空间散射曲线的3个洛伦兹拟合参数对苹果的品质(硬度、 可溶性固溶物含量)进行同时检测。 采用偏最小二乘, 逐步多元线性回归和BP神经网络3种方法, 对归一化处理和未归一化处理的3个洛伦兹参数组合分别建立苹果品质的预测模型。 结果表明： 采用偏最小二乘法对未归一化处理参数的组合建立硬度的预测模型其预测结果最好, 校正组相关系数Rc=0.93, 校正标准差SEC=0.56, 验证组相关系数Rv=0.84, 验证标准差SEV=0.94。 采用偏最小二乘法对归一化处理参数的组合建立可溶性固形物的预测模型其预测结果最好, Rc=0.95, SEC=0.29, Rv=0.83, SEV=0.63。 研究结果表明： 利用高光谱空间散射曲线的多拟合参数组合可以同时检测苹果的多品质参数。

我国草地分布面积广, 退化情况严重, 实时、 准确地监测草地的生态状况, 对于区域气候、 碳循环研究以及经济发展具有重要意义。 利用地面实测光谱数据进行了高光谱草地退化监测研究。 选择内蒙古呼伦贝尔市的温性草甸草原为研究对象, 测量了草甸草原的羊草、 克氏针茅、 冷蒿等多种植物的叶片、 冠层以及多种植物混合的群落反射率光谱数据。 通过有效的光谱特征参量化方法, 提取叶片和冠层光谱的光谱特征, 准确区分了草甸草原的几种建群和退化指示草本植物, 验证结果表明光谱识别的精度高于95%。 以此为基础, 利用线性光谱混合模型对群落植被的混合光谱数据进行混合光谱分解, 得到各组分的覆盖度, 误差在5%以内。 该文的研究结果为高光谱遥感草地监测提供了有力依据。

苹果粉质化程度是衡量其内部品质的一个重要因素, 采用了高光谱散射图像技术进行苹果粉质化的无损检测。 针对高光谱散射图像数据量大的特点, 提出了局部线性嵌入(local linear embedded, LLE)和支持向量机(support vector machine, SVM)相结合的用于检测苹果粉质化的新分类方法。 LLE是一种通过局部线性关系的联合来揭示全局非线性结构的非线性降维方法, 能有效计算高维输入数据在低维空间的嵌入流形。 对降维后的高光谱数据采用SVM进行分类。 将LLE-SVM分类方法与传统的SVM分类方法比较, 仿真结果表明, 对高光谱数据而言, 用LLE-SVM得到的训练精度高于单纯使用SVM的训练精度； 降维前后, 分类器的测试精度变化不大, 波动范围不超过5％。 LLE-SVM为高光谱散射图像技术进行苹果粉质化无损检测提供了一个有效的分类方法。

糖尿病威胁着人类健康, 血糖有创检测的弊端使无创检测方法成为糖尿病患者的迫切需求, 无创血糖检测也因此成为国内外学术界研究的热点。 但到目前为止还没有一种无创检测仪器有足够的精度能够应用于临床。 文章中介绍了研究较多的光声光谱法、 拉曼光谱法、 荧光法、 偏振光旋光法、 光学相干层析成像法, 近红外光谱法等光学光谱检测方法的原理、 方法、 特点以及当前国内外研究现状和进展。 从中分析了限制血糖浓度无创检测应用于临床的技术难点问题及未来的研究方向, 指出动态光谱方法是无创血糖测量中最有应用前景方法之一。

提出了一种基于光谱技术的脂肪肝无创、 快速诊断新方法。 由于舌体能较客观的反映人体生理、 病理变化, 因此采集志愿者舌体舌尖部位的反射光谱, 然后对数据进行分析, 计算反射光谱的归一化反射率。 建立3层BP网络模型, 从采集来的115例样本中抽取32例健康人和44例脂肪肝患者的光谱归一化反射率作为神经网络的输入, 再对未知的14例健康人样本和25例脂肪肝患者样本进行分类预测, 分类正确率达到89.7％, 实验结果表明了光谱法运用于脂肪肝快速无创诊断的可行性。 同时, 实验结果说明光谱法能更客观全面地反映人舌所携带的组织细胞、 微循环等方面的信息, 有可能为临床提供一种快速、 简便的诊断手段, 也为今后的中医证侯的度量提供借鉴。

以低成本稻壳灰作为吸附剂, 使用FTIR, SEM, XPS, XRD, XRF等分析手段, 研究稻壳灰对Cr(Ⅵ)的去除机制。 FTIR研究表明酰胺Ⅱ带, Si—O—Si, O—Si—O等在Cr(Ⅵ)去除过程中有一定贡献。 由SEM图片清晰可见： 吸附Cr(Ⅵ)后, 稻壳灰表面分布有众多的光亮沉积物。 XPS图谱证明： 稻壳灰的主要组成元素为C, N, O, P和Si； C元素的存在状态以醛酮类为主, 含C官能团与Cr(Ⅵ)发生了配位反应； N元素以—NH2形态为主, Cr(Ⅵ)可能以静电作用与含N基团结合, 并以物理吸附为主； Si的存在以Si—O为主, 含Si官能团可能与Cr(Ⅵ)发生了配位反应。 XRD分析结果表明： 谱图中出现的峰是典型的SiO2特征峰； 稻壳灰的结晶度增加, 表明稻壳灰与Cr(Ⅵ)形成了具有晶体结构的金属化合物。 XRF研究发现, K, Na, Mg和Ca的元素含量在吸附前后有所变化, 另有两种新元素出现, 这说明吸附过程存在离子交换机制。 所有这些皆表明： 各种官能团在Cr(Ⅵ)去除过程中的角色各不相同, 无机微沉淀机制、 氧化还原机制、 表面络合机制、 离子交换机制等是稻壳灰去除Cr(Ⅵ)的主要途径。 这可以为吸附技术的实际应用提供理论支持。

利用地面植被物候和1982～2003年遥感归一化植被指数(NDVI)数据, 监测了中国东部南北样带植被春季物候变化情况。 结果表明： (1)样带大部分地区植被春季物候期变化与年份相关性不显著； (2)春季物候期发生显著变化的地区均呈现提前趋势； (3)物候期年际波动幅度高于10 d的地区主要分布在以农业植被、 常绿植被、 草原植被覆盖为主的地区； (4)不同植被类型的春季物候期呈现一定时空变化规律。

玉米根系在生长过程中向根际分泌蛋白质类大分子物质。 采用双向聚丙烯酰胺凝胶电泳-质谱技术, 一维液相色谱-质谱联用(LC/MS)和Shotgun三种不同鉴定方法对无菌条件收集的玉米根系分泌蛋白进行了分离、 分析与鉴定, 对3种鉴定方法在分泌蛋白分析中的应用做了详细阐述和比较。 结果表明, 双向电泳通过银染可以看到200个蛋白质点, 但由于蛋白量少, 通过质谱无法对玉米根系分泌蛋白进行鉴定； 用LC/MS鉴定得到了152个蛋白； 用Shotgun技术鉴定得到了2 848个蛋白。 LC/MS鉴定得到的蛋白全部出现在用Shotgun技术鉴定得到的2 848个蛋白中, 后2种方法的结果可以互相验证。 Shotgun技术具有更高的灵敏性, 更适合对蛋白质浓度低、 干扰物多的植物根分泌蛋白组进行鉴定, 能够获得完整可靠的信息。

针对野外工作时机械扫描式的光学系统抗震性差、 目标识别率低、 实时性差等问题, 设计了采用多光谱分离算法实现非扫描目标识别遥感系统。 采用非扫描的M-Z干涉具提供空间光程差, 由红外CCD采集干涉条纹信息, 经CUP处理得到混合光谱, 结合可见光视频图像提供的坐标系实现识别目标。 其中采用遗传算法优化选择特征波长, 然后由粗糙集分类提取未知目标谱的属性, 取前1/3可信度的相应属性反演待测目标种类, 相比传统算法减少约9倍的运算量。 在不同天气、 不同背景条件下做实验, 得到系统在各种情况下的探测极限及识别概率。 由实验数据可知, 采用遗传算法和粗糙集分类相结合的多光谱分离算法可以快速、 有效地识别未知目标的种类。

随着成像光谱仪器的广泛应用, 利用数据立方体进行物质分类与识别成为一项重要的研究内容, 分类算法对最终的目标识别准确度与精度具有很大的决定作用。 目前常见的分类算法主要利用了光谱维信息, 从光谱匹配的角度进行物质分类。 由于仪器探测的物质反射光谱不仅反映了物质种类, 还与物质表面的几何结构, 表面粗糙度等有关, 因此仅仅利用物质的反射光谱进行物质分类识别具有一定的误差。 该文在利用可见光反射光谱进行分类的基础上, 结合图像空间特征, 对分类过程进行控制, 达到提高分类准确度的目的。 利用该分类算法进行真假叶片识别, 结果表明其具有较好的空间连续性, 很大程度上克服了“麻点”效应, 验证了算法的有效性.

为了探讨血管内皮细胞生长因子和其受体作用的动力学特征, 在3-氨基3-乙氧基硅烷修饰的光波导传感器芯片表面通过戊二醛将血管内皮细胞生长因子固定, 用光波导光模光谱法对溶液中的血管内皮细胞生长因子受体与固定化血管内皮细胞生长因子作用的反应动力学进行了研究。 通过对不同浓度的受体分子的在线结合、 解离的光波导光模光谱数据的分析, 拟合出相应的结合、 解离反应速率常数分别为6.86×105 L·(mol·s)-1和1.15×10-3 s-1。 结果表明, 非标记的光波导光模光谱法适用于高效、 准确的受体配体作用反应动力学特征测量, 所建立的基于光波导光模光谱技术的体外研究模型, 是相关药物的开发和作用机理研究的方便快捷的平台.

多组分多环芳烃(PAHs)荧光光谱的神经网络定量分析在网络训练过程中需要大量训练样本以提高辨识精度, 使得基础实验工作量大且耗时耗力。 针对这个问题, 文章试验性地采用数据拟合代替部分基础实验, 将实验得到的14个训练样本增加到27个； 并采用主成分分析法简化神经网络结构, 将网络的输入节点数从60维降低到3维。 在对二组分混合PAHs溶液的辨识结果表明, 通过将14个实验样本拟合成27个训练样本来预测3个待测样本的浓度, 能够在保持辨识精度的同时减少基础实验工作并简化神经网络结构, 回收率达到89.6%～109.0%, 达到了预期目的.

以数据为驱动的遥感建模方法片面地强调模型模拟值与实测值总体偏差最小, 而忽视局部偏差状况, 进而可能导致模型局部模拟值与实测值偏差过大。 针对这种建模方法的缺陷, 以水质参数反演为例, 提出了分段映射反演算法。 该算法将水质参数浓度与遥感参数之间的映射关系分解为若干分段函数, 每一区段参数间的关系由该区段内的实测数据(简称为节点)和插值函数决定。 通过分析以Newton插值算法作为插值函数的分段映射反演模型可知, 该算法能保证每个节点处的模型计算值与实验值一致, 并且能较好地拟合分布趋势复杂的实验数据。 此外, 分段映射反演模型对野外水质样本采集实验的规范化具有较大理论指导意义。 最后利用太湖TM影像数据和同步实测水质数据为例, 论证了该算法的可行性.

我国半干旱地区生态环境脆弱, 环境保护的形势严峻, 加强半干旱地区环境保护和生态建设势在必行。 文章在内蒙古武川县选取当地常见的4种不同植被生态体系： 灌木地、 乔木地、 苜蓿地、 人工混播牧草地。 采用样方法采样, 进行化学分析, 测定不同生态体系植被生长季初(5月)和生长季末(9月)的土壤中铅、 镉、 铬3种重金属的含量, 分析不同生态体系对土壤中重金属含量的影响。 分析表明, 4种不同的生态体系之间土壤含铅量、 含镉量变率差异显著, 而含铬量变率不显著, 铅、 镉变化方向一致, 均为5月明显高于9月, 变化程度排序非常相似, 变化最大的是灌木地和人工混播牧草地, 然后是苜蓿地, 最后是乔木地。 所以在当地常见的植被生态体系中选择种植灌木和草对吸收土壤中的重金属比较有利。

猪肉嫩度是肉的主要感官和食用品质之一, 常规嫩度测试方法费时繁琐, 难以达到大批量快速无损检测。 基于组织光学原理和稳态空间分辨光谱技术, 首先采用多通道可见近红外光谱仪检测猪背最长肌样品, 获得样品的约化散射系数； 之后每个样品一分为二, 其中一块鲜肉用C-LM4型嫩度仪测试, 另一块按常规测试方法测试。 研究结果表明700 nm波长点处样品约化散射系数与鲜肉剪切力值线性回归R2=0.834 9, 鲜肉剪切力值与按常规测试方法剪切力值线性回归R2=0.771 6。 因此, 可以用鲜肉约化散射系数来得到猪肉嫩度, 获得和常规嫩度测试方法同等效果； 采用基于组织光学的稳态空间分辨光谱技术直接预测猪肉嫩度, 可以实现快速无损检测的目的。

将小波变换应用于8种燃煤的激光诱导击穿光谱数据的压缩, 并通过考察db小波阶数、 分解层数和阈值化方法等参数对压缩效果的影响, 总结了压缩参数选取的规律, 确定了较好的压缩方案。 以压缩分数、 恢复分数、 谱线强度相对误差为衡量准则, 比较了压缩前后谱图的差异, 评价了压缩的效果。 结果表明, 在所选的较优方案下, 8个煤样其1, 2, 5通道的谱图恢复分数RS为81%～99.96%, 压缩分数CS为79.02%～92.07%, 谱线相对误差均在5%之内, 重构光谱与原始光谱基本一致, 存储量减小。

为消除数据采集过程中各种因素对基于动态光谱法无创血液成分测量精度的影响, 需要对动态光谱数据建立一个质量评价标准, 以提高建模的稳定性和预测的准确度。 在对110名志愿者的测量数据进行分析后, 提出了动态光谱数据的一个质量评价指标——稳定波长数, 并依此选取出60例优秀样本。 利用BP神经网络对此样本的总胆固醇、 血糖、 血红蛋白进行了建模和预测。 预测结果较之对照组均有所改善, 平均相对误差分别从13.8%, 15.8%, 5.4%降低到6.5%, 6.5%, 2.1%, 证明将稳定波长数作为动态光谱数据质量评价标准的有效性。 引入稳定波长数指标, 可对测量数据进行预先的质量评估, 提高实际仪器预测的可靠性, 为动态光谱法血液无创检测走向临床应用铺平了道路。

为探求LDAO与LH2的相互作用关系和规律, 深入认识LDAO对LH2结构和功能的影响。 采用光谱法系统地研究了LDAO对Rhodobacter azotoformans 134K20菌株LH2构象及其在极端环境中细菌叶绿素(BChl)解离行为的影响。 结果表明： (1)在室温pH 8.0缓冲溶液中, LDAO导致LH2构象变化, α-螺旋含量提高, Tyr和B850细菌叶绿素特征峰蓝移, 能量传递效率提高。 (2)在60 ℃ pH 8.0缓冲溶液中, LH2 B800和B850细菌叶绿素可解离为游离BChl。 LDAO能增加LH2的高温稳定性, 延缓并改变B800和B850解离过程和行为。 (3)在室温强酸和强碱溶液中, LDAO加剧了B800和B850的解离并分别转化为游离细菌脱镁叶绿素(BPhe)和游离BChl, 表现出不同的解离行为。 在不含LDAO的强酸溶液中, B850呈现先解离再自组装的过程。 LDAO作用于LH2, 可使其B800和B850在不同极端环境中的解离行为发生变化.

利用发射光谱原位技术对旋转电极辉光等离子体作用下CH4-H2转化反应进行诊断研究, 在300～700 nm波长范围内检测到了C, CH, C2, H和H2等激发态物种的发射谱线。 利用H原子发射光谱, 通过Boltzmann图解法计算了等离子体的激发温度, 该激发温度在6 300～6 600 K之间。 同时由谱线展宽计算了电子密度, 其数量级在1020 m-3

建立了法庭科学中蓝色圆珠笔色痕的激光剥蚀电感耦合等离子体质谱鉴别方法。 对95种不同来源的蓝色圆珠笔进行了分析, 依据所含金属元素种类的差别将95种圆珠笔分为34类, 其中26类圆珠笔根据元素种类的差别可直接区分, 其余8类依据元素间响应值之比进行区分, 对字痕载体纸张的考察结果表明了纸张对检测结果无影响。 实验结果表明方法重现性良好, 精密度<10%, 与传统分析技术相比, 本方法可获得更好的鉴别结果, 95种蓝色圆珠笔中有88种可使用该方法有效鉴别。 该方法简便快速、 精密度良好、 对样本宏观无损, 适合法庭科学对蓝色圆珠笔鉴定的需要.

采用电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)法对小菇到开伞的4个不同成熟度(Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ)双孢菇子实体的Na, K, P, Ca, Mg等常量元素及Cu, Se, Mo, Fe等微量元素含量进行了测定, 同时对水分含量、 可溶性蛋白、 可溶性糖、 维生素C等含量进行了分析。 结果发现成熟度Ⅰ的双孢菇子实体中Na, K, P, Mg, Cu, Se, Mo含量均显著高于其他3个成熟度(α= 0.05), Ca和Fe的含量均显著高于成熟度Ⅲ和Ⅳ； 成熟度Ⅳ的Se含量显著高于成熟度Ⅱ和Ⅲ, Na含量显著高于成熟度Ⅱ, Cu含量显著高于成熟度Ⅲ； 成熟度Ⅱ和Ⅲ的K, P, Ca, Mg, Mo, Fe的含量显著高于成熟度Ⅳ； 而成熟度Ⅳ的含水量显著高于成熟度Ⅰ和Ⅲ, 与成熟度Ⅱ的无显著性差异； 4个成熟度的可溶性蛋白含量均无显著差异； 成熟度Ⅳ的可溶性糖含量显著低于其他3个成熟度； 成熟度Ⅲ的维生素C含量与成熟度Ⅰ的无显著性差异, 但显著高于成熟度Ⅱ和Ⅳ, 成熟度Ⅰ与Ⅳ的维生素C含量显著高于成熟度Ⅱ。 通过对4个成熟度双孢菇子实体矿质元素和营养成分含量的分析, 发现成熟度Ⅰ和Ⅱ的双孢菇子实体是人体必需的矿物质元素更优质的来源, 但总的来说成熟度不同的双孢菇(过大和过小的)仍然可以作为优质鲜食菇品出售, 为食品加工企业和消费者选择双孢菇产品提供有利依据。

应用螯合树脂、阳离子交换树脂以及有机溶剂萃取等分离方法对白虎汤水煎液中Ca的不同形态进行富集分离, 采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对不同形态的Ca含量进行测定, 钙元素的检出限为0.038 μg·mL-1, RSD为1.5%, 离子态和无机态的回收率分别为95.4%和91.8%。 白虎汤水煎液中可溶性Ca的离子态比例为83.25%, 有机结合态比例为23.79%, 其中含有少量的稳定结合态。 白虎汤水煎液中溶出的Ca是以离子态为主, 多种形态共同存在的复杂水溶平衡体系。

采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法同时测定饮用水中的镉、 铬、 铅、 锌、 铜、 镍6种元素的含量。 对仪器工作参数进行了优化, 选取45Sc, 72Ge, 115In, 209Bi作为测定元素的内标元素, 有效克服了基体效应、 接口效应及仪器波动所产生的影响, 利用八极杆碰撞/反应池技术, 消除多原子离子对待测元素的干扰。 测定元素校准曲线的相关系数都在0.999 7以上, 各元素的检出限在0.70～77.0 ng·L-1之间 , 相对标准偏差(RSD)介于0.47%～1.69%之间。 测定标准参考物GBW08607, 测定值均在标准值范围内。 对４个地区的饮用水进行了检测, 样品加标回收率为92%～108%。 该方法具有简便、 快速、 准确、 稳定的特点, 可作为饮用水中痕量元素检测的可靠方法

应用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)对云南省普洱茶主产地采集的150份普洱茶样品的稀土含量进行检测研究。 检测样品中稀土的含量在0.26～4.07 mg·kg-1范围。 依据国家标准GB 2762—2005《食品中污染物限量》中稀土限量标准2 mg·kg-1考核, 43％的普洱茶样品被检出稀土含量超标。 云南普洱熟茶和生茶不同的生产工艺会造成普洱茶稀土含量的差异, 并影响产品质量。 云南普洱茶不同主产地区之间的稀土含量存在差异, 个别地区的普洱茶稀土质量安全控制情况不容乐观。

提出了一种断续流动注射氢化物发生—原子荧光光谱法测定海水中砷的方法。 优化了流动注射氢化物反应发生条件为： 5.0％盐酸-0.1 mol·L-1柠檬酸为载流和样品介质, 2％ KBH4-0.5％ KOH还原剂, 用氩气将产生的砷化氢带入氢氩焰中原子化, 原子荧光光谱法检测。 有机砷在此实验条件下不形成干扰, As(Ⅴ)须经预还原后测定。 分析了青岛栈桥海滨浴场等海域采集的实际海水样品, 实验结果表明海水样品中有机砷含量低, 在大批量样品测定时, 测定海水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的量可以近似反映近海海域中砷污染情况。

利用可在常温至1 200 ℃下, 对样品进行边加热边检测的θ-θ扫描(立式测角仪)密封陶瓷X射线管全自动衍射仪及X射线荧光, 再结合表面形貌特征等对涂抹“锡汞齐”的高锡铜镜样品进行了检测分析, 证明在加热到高于Hg的沸点时含汞物相会逐渐消失； 说明铜镜或青铜器表层中有无Hg不能作为判断其是否采用过“锡汞齐”工艺的依据, 并且从使用角度来看, 铜镜涂抹“锡汞齐”也没有必要。

针对EDXRF分析中基体效应及校正等问题, 以Ni-Cu, Ni-Zn, Cu-Zn三种二元体系为研究对象, 首先利用Lachance-Trail算法得到各样品中元素间效应影响因子, 然后再通过EDXRF测试对各元素间效应定性分析, 通过比较, 两种方法所得结果具有较好的一致性。 最后针对(伪)二元系样品中元素间的影响, 建立了基于指数拟合和对数拟合的校正方程。 利用3组Ni-Cu二元系样品对此方法进行检验, 除一组低含量Cu元素受到分支比扣除法影响外, 其余相对分析误差均在4%以内.

应用便携式X射线荧光光谱对土壤中的重金属元素Cr, Cu, Zn, Pb和As进行测试, 分析土壤粒径、 含水量、 土壤类型对检测结果的影响, 并选用北京、 新疆、 黑龙江、 云南和江苏的典型土壤研究重金属元素含量与X射线荧光光谱特征峰强的关系。 实验表明, 土壤粒径影响了测试的精密度, 土壤粒径从40目降低到100目, 检测的相对标准偏差从15.6 %减少至6.9 %； 土壤含水量主要影响样品检测的特征峰强, 土壤含水量从5%提高到25%, 与无水样品相比的相对峰强从86%降低到69%, 相对峰强与土壤含水量符合方程I=100e－0.015c, I为相对峰强, c为土壤含水量(R2=0.83, n=30)。 在0～1500 mg·kg-1区间, 土壤中重金属元素含量与X射线荧光光谱特征峰强间有着良好的线性相关, 但不同土壤类型间的线性方程有着较大的差异, 云南土壤样品建立的线性方程有着较小的斜率。 通过检测土壤标准样品, 验证了便携式X射线荧光光谱检测土壤中重金属元素有着较好的准确度和精密度, 适用于土壤中重金属的快速检测.

依据单元非成像型光谱辐射计的特点, 提出了一种单元非成像型红外光谱辐射计的成像光谱数据获取系统。 该系统采用在光谱辐射计前端加装扫描装置, 结合同步控制器, 实现光谱辐射计的空间扫描。 利用光谱辐射计提供的接口, 完成了采集获得的成像光谱数据的批量定标。 该系统可达到500×500像素的空间分解能力, 光谱范围667～5 000 cm-1, 光谱分辨率为1 cm-1, 空间视场角为150°, 瞬时视场角为0.3°。 将该系统应用于实际的场景光谱数据获取, 通过对得到的实验数据分析和比较, 说明本文给出的基于非成像光谱辐射计的成像数据获取系统, 能够实现实际场景的成像光谱数据获取, 能够满足实时性要求不太高的成像光谱数据获取.

研究了一种基于光谱吸收的光纤甲烷远程实时在线监测系统, 分析了该系统在瓦斯抽采中的应用。 该系统以1665nm波长半导体激光器作为光源, 以单片机 C8051F410为核心处理器, 采用锯齿波信号实现了气体激光吸收光谱的波长调制, 结合A/D转换电路、 通讯电路和显示电路,可进行声光报警、 LCD液晶显示等。 利用内置参考池对激光波长漂移进行自适应调整, 可以实现甲烷吸收线的锁定。 该系统已在国内外建立多个示范工程, 试验表明, 该系统具有很好的稳定性, 在0%～100%量程实现了分布式多点甲烷气体浓度的实时在线监测和显示, 监测的灵敏度可达ppm量级, 在煤矿瓦斯抽采领域具有广泛的应用前景.

超光谱成像仪比一般光谱仪器具有更多的光谱通道和更高的光谱分辨率, 而杂散光是影响超光谱成像仪光谱测量精度的重要因素之一, 当前光谱仪器的杂散光测量方法尚不能满足超光谱成像仪杂散光检测的需要。 作者探讨了此类成像光谱仪杂散光的定义、 来源和危害, 论述了使用杂散光影响因子di,j描述光谱仪杂散光的可行性和优越性, 并给出了杂散光受扰系数fi(λ)和杂散光干扰系数Fi(λ)的定义、 物理意义和工程应用价值。 最后, 介绍了使用窄带滤光片测量星载超光谱成像仪杂散光的测量系统组成、 测量步骤和测量结果。 结果表明： 杂散光影响因子di,j能正确表示光谱仪的杂散光特性, 与光源、 滤光片、 探测器等测量条件无关, 而测量效率比谱杂散光系数法至少提高1倍, 满足星载超光谱成像仪杂散光测量的工程需要。

从技术特点和研究热点的角度, 综述了近些年来计算层析成像光谱技术的国内外进展, 主要包括计算层析成像光谱仪的系统结构改进及与其他技术联用的新集成设计, 新器件新设备的研发和应用, 仪器定标技术和目标重建算法的优化与改进等； 并按照应用范围的特点进行了分类, 对在探测波段扩展和应用领域拓展等方面的应用现状进行了总结。 介绍了光栅型和旋转棱镜型计算层析成像光谱技术的原理, 并展望了计算层析成像光谱技术的发展趋势.

介绍了水果内部品质近红外光无损检测原理, 描述了便携式水果内部品质近红外检测仪检测流程, 对比分析了几款商品化的便携式水果内部品质近红外检测仪性能特点, 总结了国内外最新研究进展, 并展望了便携式水果内部品质近红外检测仪的发展趋势。