利用矢量Monte Carlo算法结合葡萄糖的旋光特性模拟了含糖混浊介质的背散射Mueller矩阵。数值模拟表明: 含糖混浊介质的背散射Mueller矩阵元素中除M11、M14、M41、M44外的其它元素花样均发生龙卷风状的不同程度的扭曲, 其中M24、M34、M42、M43的扭曲程度更为显著。研究发现M24、M34、M42、M43二维分布伪彩图的中心线为阿基米德螺旋线, 该螺旋线特征参数与混浊介质中的葡萄糖浓度成正比。这一结果将为基于背散射Mueller矩阵的葡萄糖浓度的非接触光学定量检测提供理论依据。

彩色半色调印刷品色彩预测模型是彩色图像复制领域内的关键技术, 为建立更加准确的色彩预测模型, 本文分析了光子在油墨中的传输, 将光子传播类型分成四类并分别进行建模, 最后提出了基于马尔可夫链理论的光谱反射率数学模型, 并通过实验证明新模型具有更好的色彩预测精度。

本文采用电解法结合静电自组装技术制得了二维纳米银膜, 该纳米银膜的UV-vis消光光谱显示其等离子体共振带位于400 nm~900 nm之间, 延伸至近红外区。该纳米银膜可以较好的匹配785 nm的近红外激发光源, 进而能有效的避免分子荧光和生物分子的光致损伤。本文以柠檬酸钠和氯化血红素为探测分子, 进行了近红外表面增强拉曼散射(NIR-SERS)活性检测, 获得了信噪比较好的NIR-SERS光谱图。同时采用密度泛函理论B3LYP, 以6-31G为基函数, 对柠檬酸钠分子进行了结构优化和普通拉曼光谱(NR)计算, 发现理论值和实验值符合很好。此外, 文中对柠檬酸钠及氯化血红素的NIR-SERS谱带进行了分析和归属。实验表明, 该二维纳米银膜是一种稳定、高效且具有生物兼容性的NIR-SERS基底, 与近红外激发光源相匹配可以有效的淬灭分子荧光、增强拉曼信号。

采用激光刻蚀法在水溶液中制备了氧化铜纳米粒子, 刻蚀完成后将氧化铜胶体沉积在铝片上形成一层氧化铜岛膜。所得纳米粒子的紫外—可见吸收峰在280 nm处, 表明所得为氧化铜。原子力显微镜观察表明所制得的纳米粒子具有椭圆状结构, 长轴约为30~50 nm, 厚度约为8 nm。扫描电镜图片显示氧化铜粒子沉积在铝基底后形成了大小在0.5 μm左右的叶片状的聚集体。以10-5 M 的4-巯基吡啶(4MPY)为探针分子对氧化铜岛膜的表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)进行了研究。结果证明, 氧化铜岛膜具有良好的表面增强特性。对4MPY的SERS光谱进行了分析, 推测出4MPY在本实验体系中主要以质子化的形式存在, 通过S原子倾斜地吸附在氧化铜粒子表面。

采用溶胶-凝胶工艺制备了磁性Fe掺杂TiO2基稀磁半导体的纳米颗粒, 在空气氛围中以不同温度对样品进行退火处理。通过差热/热重综合热分析仪(TG-DTA)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(Raman)分析了纳米颗粒的结构和相变温度。研究发现: 退火温度450℃和500℃时样品为锐钛矿结构, 在600℃时既有锐钛矿相, 又有金红石相, 当退火温度为700℃时, 样品转变成金红石结构。使用振动样品磁场计(VSM)测试样品磁性能, 当退火温度为450℃、500℃、700℃时, 我们得到了具有室温铁磁性的Ti0.95Fe0.05O2纳米颗粒。

利用拉曼光谱分别对Bi4Ge3O12(BGO)晶体以及BGO: Pb(0.02 wt %), BGO: Al(0.02 wt %)进行了分析研究。测得的拉曼光谱显示, 掺杂晶体对比纯的BGO晶体, 在某些特征峰处, 相对强度发生改变。此外, 对于掺杂的晶体, 部分拉曼特征峰会有偏移。因此, 可以通过测定拉曼光谱来判定样品是否含有杂质。

本文采用高温高压下固态复分解反应法生长氮化镓。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、激光拉曼光谱仪对其进行分析, 结果表明生成了六角纤锌矿结构的氮化镓晶体。该样品在宏观上受到了张应力的作用, 退火后, 宏观的应变状态由张应变向压应变转变; 晶体微观应力减小, 晶粒尺寸变大, 晶体质量变好。

本文对比分析了正常人和结直肠癌患者的血清的拉曼光谱。选择拉曼峰信息和荧光背景信息作为参数进行统计分析。用主成分回归(Principal component regression, PCR)和线性辨别分析(linear discriminant analysis, LDA)对所选参数进行分析以观察这些参数对光谱的代表性, 得到了87.50%的准确率。得到的结论为, 本实验所选参数能较好保留原始光谱信息, 血清的拉曼光谱具有诊断结直肠癌的潜力。

研究应用拉曼光谱法分析验证氯霉素包合物的可行性。采用拉曼光谱仪和傅里叶红外光谱仪分别测得β-环糊精、氯霉素、β-环糊精和氯霉素物理混合物、氯霉素包合物四种物质固体粉末的拉曼图谱和红外图谱, 并对其进行对照分析。 结果表明拉曼光谱法可获得与红外光谱法一致的结果, 结果表明氯霉素的苯环结构和易水解基团二氯乙酰胺基通过氢键作用被包裹在β-环糊精的空穴结构中形成包合物, 增加了氯霉素的稳定性和溶出度, 并且拉曼光谱法具有快速、准确、简便、无损测量等显著优势, 可作为验证药物包合物的形成重要手段。

使用抗坏血酸(VC)代替甲醛作为保护剂, 通过拉曼光谱仪测试SO2-3、SO2-4的拉曼峰的转变过程来观察Na2SO3溶液变质情况, 测试简单, 快速。实验表明, Na2SO3溶于煮沸冷却后的蒸馏水, 以VC作为保护剂, 当浓度为0.5 mol/L时, 可以持续暴露在空气中保存12 h以内不变质; 当通入N2或煮沸冷却后的蒸馏水或添加5%VC 5 mL的蒸馏水, 分别来配制0.5 mol/L的Na2SO3溶液时, 间断取出测试, 使Na2SO3溶液的稳定性从1天分别提高到3、4、5天。

将拉曼光谱法与红外光谱法相结合, 以期获得布洛芬更全面的结构信息。另外, 为了验证Raman光谱法验证固体分散体的可行性, 采用熔融法制备布洛芬固体分散体, 并用Raman光谱法和红外光谱法研究其分散性。两种鉴别方法得到一致的结果——布洛芬与载体之间不存在相互作用, 以微晶状态分散在固体分散体中, 且拉曼光谱法简单易行、快速直接、对样品无损伤, 是一种新的理想的检查固体分散体分散性的方法。

本文采用显微激光拉曼光谱分析了开平碉楼灰雕和壁画黄色颜料碎片的原材料组成, 通过分析发现: 灰雕的主要成分是稻草杆(作为骨架材料), 石灰(CaCO3), 沙(石英SiO2)以及黄色颜料类胡萝卜素。壁画黄色颜料碎片的成分则是针铁矿(α-FeOOH)和CaSO4。这也说明开平碉楼在选材上, 即使是在同一栋楼内, 相同颜色的颜料使用的原材料也不一定相同。

为了证实野三七现有的疗效并推测其未知的潜在的价值, 采用傅里叶变换红外光谱仪测试了云南白药、文山三七、川芎及野三七等药材的红外光谱。云南白药与文山三七, 川芎与野三七两组红外光谱的峰形、峰位极相似。从特征峰的峰强、峰形、峰位比之, 虽有偏差, 但很小。此外, 四种药物在光谱上也有相当的吻合性。由此可知, 野三七和其它三种药物一样, 具有活血、化瘀、止血、治疗肿痛、伤痛和月经不调等功效。其结果对三七的市场开发, 品种选优与栽培技术的研究具有一定的指导意义。

采用傅立叶红外光谱和二阶导数谱分析方法, 对药材瓜蒌不同部位(皮、瓤、子)的红外光谱进行分析。红外谱图显示, 瓜蒌各部位均含糖及苷; 瓜蒌皮和瓜蒌子中含黄酮及酯类成分; 瓜蒌瓤和瓜蒌皮中含相当量的淀粉。二阶导数谱中, 在1800～700 cm-1区域内, 瓜蒌子的谱峰最简单, 次之为瓜蒌瓤, 全瓜蒌和瓜蒌皮的峰数较多, 峰形和峰强比较相似, 而瓜蒌皮呈现更多的指纹特征。本文结果对瓜蒌化学成分的研究和临床合理用药提供了红外谱图信息。

本文首次利用傅立叶变换红外光谱仪测定了野生铁核桃叶和花的红外光谱图,分析比较了它们在光谱图上的异同。虽然二者的红外光谱图十分相似, 但在1700~500 cm-1区间的红外光谱图形状不同, 且有各自独有的特征峰存在。根据各种化学键和官能团振动所引起的吸收峰形状和范围, 推断出它们可能含有烷烃类、蒽醌类、酚或醇类、黄酮类、多糖、强心苷、三萜类化合物及其挥发油、鞣质等化学成分。其结论可为研究核桃叶和花的化学成分及作用机理提供科学依据。

用熔融后的四硼酸锂制作铂金坩埚保护层, 以BaO2做氧化剂, 在马弗炉内通过逐渐升温来氧化锰铁合金, 然后熔融制取玻璃熔片, 用X射线荧光(XRF)光谱分析锰铁中硅、锰和磷含量。本法有效消除了锰铁合金熔融制样过程中的坩埚腐蚀问题, 分析误差可完全控制在国家相关标准允许的偏差内, 实现了锰铁合金各元素的快速准确测定。

采用红外光谱宏观指纹鉴定的方法对紫锥菊不同部位根、茎、叶、花原药材及醇溶、水溶提取物的一维和二阶导数谱图进行整体分析。原药材谱图显示紫锥菊的各部位都体现淀粉特征峰。醇提物二阶导数谱图给出花中1711 cm-1、1630 cm-1的羧基吸收峰明显强于其他部位, 说明花中多酚类成分高于其他部位。水提物谱图显示, 花、叶中多酚类成分比例相对于茎、根中的含量提高, 而花、叶中硝酸根离子和蔗糖成分比例相对于茎、根中的含量下降。对比整体药材与各部位的谱图, 可以判断出整体药材中所含有的植物部位, 从而达到快速鉴定的目的。

利用双层球形粒子模拟了有核细胞; 根据广义米理论(GLMT), 对入射激光束(高斯光束)利用矢量球谐函数进行展开; 利用分离变量法研究了有核细胞对高斯光束的散射特性的影响。数值计算了高斯光束正入射时, 斯托克斯散射矩阵中各元素的角分布, 并与平面波入射情况进行了比较。