宽光谱、高分辨、高速光谱获取和分析技术在光电子材料、太阳能、化学、生物医学、环境、国防等领域具有重要的研究意义和应用价值,是现代光谱分析仪器的核心。为了实现宽光谱、高分辨率和快速的光谱测量和分析,在本研究中,突破传统单光栅和棱镜等色散元件有限色散角和光谱效率的限制,采用二维CCD面阵光电探测技术,将具有不同闪耀角和色散特性的10光栅进行集成组合,在200-1000nm光谱区,获得10重折叠光谱,成像在CCD面阵探测器的焦平面上,从而将光谱的有效探测区长度扩展了10倍,达到268mm。经系统定标后,测量结果显示,无需任何机械位移部件,新的光谱分析系统可达到优于0.1nm的分辨率,能够在0.1s时间内完成200-1000nm全光谱数据的快速获取和分析,将能够在科学研究和高科技领域获得重要应用,体现了高性能光谱分析技术研究和发展的趋势。

对新型控气式医疗废物热解气化焚烧炉进行了热力分析,针对医疗废物的特点,利用物料平衡与能量平衡的原理,对焚烧炉的炉膛整体、一燃室以及二燃室进行了计算分析,得出总的过量空气系数和一燃室的过量空气系数对焚烧炉出口温度和一燃室出口温度的影响规律,当总过量空气系数从1.6上升到2.0时,一燃室出口温度从640℃上升到1150℃,同时焚烧炉出口温度1 000℃逐渐降低到650℃。当总过量空气系数不变,一燃室过量空气系数从0.36变化到0.5时,一然室从700℃上升至1 100℃,二燃烧室的温度则维持在900℃。在实际医疗焚烧炉上进行了燃烧试验,试验结果与计算结果符合较好。

等离子体温度是激光诱导击穿光谱测量中一个重要的因素。采用Nd：YAG脉冲激光器作为光源击穿样品形成等离子体，其发射光谱由中阶梯光栅光谱仪和ICCD进行分光和光电转换。通过实验得出了300～450nm波段的光谱图，定性分析出了CaⅡ315．9，317．9，393．4，396．9nm和CaⅠ422．7nm等发射谱线。根据激光诱导击穿光谱定量公式，等离子体温度的变化对谱线强度有影响。先假设实验中等离子体处于局部热平衡状态．选用Ca的4条一价离子谱线，根据Bohzmann斜线法计算出了等离子体温度，并得到了等离子体温度与Ca质量分数的关系。随着Ca质量分数的增加，等离子体温度也相应增加。但当Ca质量分数小于0．50％时等离子体温度增加的幅度较小，而质量分数大于0．50％时等离子体温度的上升幅度相对较大。最岳经过验证，实验中等离子体处于局部热平衡状态的假设...

采用Nd：YAG激光器产生的脉冲激光诱导击穿铜片形成等离子体，研究了透镜到样品表面距离的不同对激光诱导击穿光谱（LIBS）测量的影响．实验选择合适的延迟时间和采样门宽，并选用元素谱线λ（Cu）为324．8nm和327．4nm，λ（Zn）为330．3nm和334．5nm进行分析．实验结果表明，透镜到样品表面的距离对LIBS测量确实有很大的影响，谱线强度以及其相对标准偏差均与透镜到样品表面距离密切相关．透镜到样品表面的距离大于焦距时，空气击穿现象严重，不宜用于LIBS测量．激光脉冲能量大，透镜到样品表面距离对LIBS测量的影响大，激光脉冲能量小则相反．