光谱学与光谱分析

■ 加入收藏　 ■ 设为首页

返回首页　|　English

　　首页 | 期刊介绍 | 编委会 | 投稿简则 | 投稿须知 | 获奖情况 | 被收录情况 | 影响因子 | 期刊订阅 | 联系我们 | 专利保护知识问答 | 版权转让协议 | 介绍信(格式) | 保密审查单 | 投稿模板

编辑部公告

	第三届光谱技术及应用大会

	期刊引证信息快报

	祝贺《光谱学与光谱分析》副主编常俊标教授当选中科院院士

	本刊声明

	投稿注意事项

	《光谱学与光谱分析》稿件流程

	期刊社决定采用ScholarOne Manuscripts在线投稿审稿系统

	敬告读者——本刊全文上网

忘记密码?

输入电子邮件地址取回您的帐号信息

在线期刊

预出版文章摘要

摘要点击排行

全文下载排行

友情链接

	中国科学技术协会

	中国光学学会

	中国知网(CNKI)

	万方数据

	中国化学会

	中国光谱网

	中国物理学会

文章快速检索

2025年 45卷 11期刊出日期：2025-11-01

论文

论文

	3001	面向气体光谱检测的机器学习技术研究进展
		张莹^1，2，张驰^1，2，石剑波^1，2，刘思思^3*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3001-10
		近年来，人工智能技术在光谱检测领域受到广泛关注，带来了数据驱动的科研新范式。机器学习擅长从高维、异构的光谱数据中探索关联性，提高检测效率和准确度，可以有效解决混合气体光谱检测难题。介绍了机器学习的基本原理、常见算法、光谱数据建模的一般流程，简要梳理了基于光谱学的各种气体检测技术及其典型应用，并对机器学习在混合气体光谱检测技术的最新研究进展（2020年至今）进行了全面综述。目前，面向气体光谱检测的机器学习技术在工业过程控制、癌症早期诊断、环境监测、地球观测系统等领域表现出巨大的潜力。进一步，重点探索了机器学习在混合气体定性识别、定量分析以及高光谱成像中的具体应用，最后讨论了基于机器学习的气体光谱检测技术在实际应用中面临的挑战与前景。本文可为气体光谱检测及传感领域的相关研究者提供新思路和建议，推动和扩展机器学习在该领域的应用。
		2025 Vol. 45 (11): 3001-3010 [摘要] ( 43 ) RICH HTML PDF (7441 KB) ( 64 )

	3011	无人机载快照式计算光谱偏振一体化成像方法设计与研究
		柳祎，张学敏，俞越，赵海博，刘彦丽，任维贺，郑国宪
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3011-09
		目标探测识别技术在遥感领域发挥着重要作用。光谱偏振成像技术在获取目标物二维图像信息的同时，还可以获得目标的光谱信息及偏振信息，具备分辨“同谱异物”、实现“凸显目标”、“识别真伪”的能力，提高复杂背景环境下的目标探测识别概率。目前的偏振光谱成像系统存在诸多缺点，如结构复杂、体积重量大、无法实时成像等。针对上述问题，提出一种快照式计算光谱偏振一体化成像方法。采用偏振通道与光谱通道共用主光路，利用分光棱镜分成偏振通道和光谱通道，偏振通道直接成像，光谱通道由编码板、阿米西棱镜、准直系统组成，利用远心光路提升系统成像质量。对光学系统及分光元件进行设计与优化，实现了光谱信息与偏振信息实时同步获取。基于上述技术路线进行了原理样机集成，在实验室暗室内对样机进行指标测试，最终指标为：工作波段：400~900 nm，成像分辨率：0.1 m，视场角：29.09°，光谱分辨率：10 nm，样机重量：2.75 kg。在室外进行航飞实时成像试验，获取了地物不同目标偏振态图像和光谱曲线，成像效果良好，满足预期目标。该方法弥补了传统方法的缺点，为快照式偏振光谱多维信息获取提供了一种新型有效的技术手段。
		2025 Vol. 45 (11): 3011-3019 [摘要] ( 59 ) RICH HTML PDF (32374 KB) ( 22 )

	3020	FTIR、XRD和Raman光谱技术对煤结构表征的研究进程
		铁维博¹，汪沛¹，朱喆炫¹，汪琦^1*，黄浚宸¹，李先春²
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3020-07
		为了深层次的认知煤的本质、高效合理利用煤炭资源、响应国家双碳政策和可持续发展战略，煤分子结构的深入研究是有效解决途径。傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射光谱（XRD）和拉曼光谱（Raman）技术用于煤结构检测具有无损、快速准确、操作简单、可定性定量分析等优势。三种光谱技术可以有效获取煤大分子的不同结构信息，其中包括碳微晶结构特征、无定形碳结构特征和不同种类官能团。煤结构特征的量化和表征为合理选择、使用和解析煤成焦过程所呈现的行为特征提供基础理论指导。同时，煤结构的研究对于光谱技术在焦化行业的推广和使用起到积极作用。综述了三种光谱检测技术在煤结构表征方面的应用和进展，系统总结了三种光谱技术的发展以及在煤结构研究过程的具体方法和原理，其中包括特征峰的归属、特征峰分离方法、煤的不同结构特征参数的计算方法等；煤结构及成焦过程结构演变的研究进展，其中包括结构与组成、性能的关系，结构演变与成焦行为的关联性等。结合科学技术的发展和现有研究结果，提出了三种光谱技术在煤结构研究进程中面临的瓶颈问题和改进方向：开发更加科学可靠的光谱解析方法和理论，将煤结构与其性质建立良好的相关性；光谱技术与其他设备联动，提供更加全面的结构信息；光谱检测装备的智能化和集成化，实现工业在线检测和智能数据分析；建立光谱分析数据库，实现数据收集和共享，为煤结构的深入探索和提升其实用性提供有力条件。
		2025 Vol. 45 (11): 3020-3026 [摘要] ( 35 ) RICH HTML PDF (2498 KB) ( 25 )

	3027	河南淅川狮子沟绿松石光谱学及伴生矿物特征研究
		顿瑾涵¹，杨明星^1，2*，刘玲¹，姜炎¹，袁冶^1，3，汪毅¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3027-08
		河南省南阳市淅川县西簧乡狮子沟地处秦岭东部绿松石矿区的东延，是鄂豫陕中矿带重要的绿松石矿区之一，与其地理位置相近的贾湖遗址出土了世界上最早的绿松石制品。然而相较于鄂、陕地区绿松石，河南地区绿松石的研究尚显不足。采用红外光谱、拉曼光谱和LA-ICP-MS等方法分析狮子沟绿松石的谱学及地球化学特征，重点关注狮子沟绿松石的稀土元素和微量元素特征，通过X射线粉晶衍射和扫描电子显微镜研究绿松石的矿物组合和结构。结果表明：狮子沟绿松石由薄板状、短柱状和细小鳞片状微晶构成；稀土元素的分布特征表现为轻稀土亏损和重稀土相对富集，并具有高Fe、Cu、Ba、U、V、Zn含量和低Ca含量的地球化学特征；典型的杂质矿物有石英、石墨、三水胆矾、磷灰石、地开石和赤铁矿等，围岩矿物组合以石英为主，伴生有重晶石、褐铁矿，以及少量高岭石、绿泥石和伊利石等粘土矿物，这些矿物组合特征对于狮子沟绿松石风化淋滤的成矿环境具有重要指示意义，为完善国内绿松石研究及探究中国早期绿松石工艺品原料来源提供了科学依据。
		2025 Vol. 45 (11): 3027-3034 [摘要] ( 48 ) RICH HTML PDF (33225 KB) ( 20 )

	3035	光谱辐射计与热电式太阳辐射表的外场比测分析
		刘丽莹^{1，2，3，4}，李宁³，郑峰^{1，2，3，4}，胡小旭³，李晖³，邵长亮⁵，崇伟⁵，吴志峰⁶，花卫东^3，4，张永宏^1，2
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3035-13
		太阳光谱辐照度的精确测量在气象监测、气候变化研究及太阳能应用等领域至关重要。传统热电型辐射表在长期观测中具有广泛应用，但受光谱匹配误差影响，测量精度存在一定局限性。光谱辐射计作为新型精密测量设备，能够提供高光谱分辨率数据，为太阳辐射的精细化测量提供新的技术手段。该研究通过外场比测实验，系统分析了光谱辐射计与热电型辐射表的测量一致性及偏差来源。结果表明，在全晴天条件下，两类仪器的测量数据具有较高的线性相关性（法向直接辐照度拟合残差<0.5%，水平总辐照度拟合残差<5%），在太阳光谱吸收峰区域，光谱辐射计展现出更精细的光谱结构，可以用于评估热电型辐射表的光谱误差。基于ISO 9060: 2018 标准，验证分析了光谱辐射计在量化热电型辐射表光谱误差方面的可行性，重点分析了太阳天顶角对测量误差的重要影响，在高光学大气质量条件（AM>5）下，光谱辐射计与热电型辐射表的测量结果具有更显著的非线性偏差，反映了大气散射特性、仪器视场角及光谱响应曲线之间的相互影响作用。从外场比测分析研究的结果来看，光谱辐射计为太阳辐射测量提供了一种更精细化的补充手段并为热电辐射表光谱误差的特性评估提供了必要设备。未来，通过光谱辐射计与传统辐射仪的融合应用，可进一步提升精确观测太阳辐射的技术能力，为气象、环境监测及可再生能源应用提供更可靠的数据支持。
		2025 Vol. 45 (11): 3035-3047 [摘要] ( 52 ) RICH HTML PDF (33134 KB) ( 21 )

	3048	基于遗传算法优化的XGBoost煤质LIBS定量分析算法研究
		朱婷婷¹，潘从元^1，2，3*，赵前进¹，薛骅骎^2，3，申远^2，3，张兵^2，3
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3048-09
		针对燃煤铜冶炼厂对煤质成分在线检测的高精度需求，提出了一种基于遗传算法（GA）优化的极端梯度提升决策树（XGBoost）集成模型GA-XGBoost，提升了激光诱导击穿光谱（LIBS）技术在复杂煤质分析中的工业适用性。针对传统XGBoost模型因超参数敏感性导致的过拟合及泛化能力不足问题，GA-XGBoost采用遗传算法全局搜索策略，自适应优化关键超参数（学习率、树深度、正则化参数等），并结合二进制编码实现特征子集的动态筛选，从而有效降低高维LIBS光谱数据中的噪声干扰。为验证模型的实用性与普适性，选取山西大同（烟煤）及内蒙古鄂尔多斯（褐煤）两大典型产区的59个标准煤样作为实验对象。通过自适应迭代基线校正（airPLS）与Savitzky-Golay滤波等预处理方法，将原始光谱特征维度从14 328维压缩至500维，并利用SHAP值筛选关键特征。在此基础上，分别采用GA-XGBoost、XGBoost、随机森林（RF）、支持向量机（SVM）、多元线性回归（MLR）与偏最小二乘（PLS）进行灰分与热值的预测对比实验。实验结果表明，相较于传统XGBoost、随机森林等模型，GA-XGBoost在煤质灰分和热值预测任务中表现更优，灰分预测的决定系数（R²）提升0.053，均方根误差（RMSE）降低0.964，平均绝对误差（MAE）降低0.324，RSD降低了1.494%；热值预测的R²提升0.003，RMSE降低0.021，MAE降低0.07，RSD降低了0.871%。此外，为验证模型在复杂工业环境下的鲁棒性，该研究选取了20组未参与建模的煤炭现场数据进行外部验证，结果表明GA-XGBoost在灰分和热值预测中的误差均保持在合理范围内，验证了模型对不同煤种的适应能力。该研究将GA优化与LIBS煤质光谱分析相结合，有效应对光谱干扰和模型泛化问题，为实时、多参数煤质分析提供了统一框架。现场测试结果表明，该模型可集成至燃煤铜冶炼厂的LIBS在线检测系统，灰分预测误差<1%、热值误差<0.5 MJ·kg^-1。该研究将遗传算法与LIBS光谱分析深度融合，提出了一个兼顾精度和鲁棒性的煤质多参数快速定量分析框架，为煤炭清洁与高效利用提供了新的技术途径。
		2025 Vol. 45 (11): 3048-3056 [摘要] ( 39 ) RICH HTML PDF (7389 KB) ( 14 )

	3057	基于相关系数热力图的水中重金属光谱可分性讨论及遥感反演波段选择策略
		梁业恒¹，劳小敏²，邓孺孺^1，3*，倪桦泓¹，赵彤彤¹，黄岸峰⁴，郭志鹏⁵，李玉华⁶，张瑞午¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3057-09
		城市经济高速发展的同时兼顾保护环境的“绿色经济”已是当今社会的共识。利用卫星、无人机遥感监测新手段，再配合传统方式，可形成立体化的监测体系，使经济和环保间取得更高效的平衡。如何突破那些仍未能被遥感提取的参数的技术瓶颈，是进一步扩大遥感应用的关键。水体重金属遥感作为环境遥感中一个有待解决又颇具应用价值的研究方向，恰恰面临在卫星遥感反演中多参数求解的可分性难题。鉴于此，首先利用光谱仪测量获得硫酸铜、铁氰化钾、亚铁氰化钾、氯化铁在波长范围350~1 050 nm的反射光谱，结果发现：硫酸铜在波长441 nm有一反射峰；氯化铁呈“波浪式”缓慢增加至波长906 nm后开始缓慢减少；铁氰化钾在波长767 nm出现反射峰；亚铁氰化钾在波长826 nm出现反射峰，而在波长988 nm有一反射谷。这四种化合物反射率光谱有两处相交位置：硫酸铜和亚铁氰化钾在波长492 nm相交；硫酸铜、氯化铁、铁氰化钾三者相交于576~584 nm（中心波长580 nm）波长范围。以此提出“比值铜指数Ratio Copper Index（RCI）”区分硫酸铜与这三种铁化合物。进一步地，选用了两种遥感模型来剖析光谱可分性的数理意义，并以混合像元信息线性分解模型为例，计算十种重金属化合物（硫酸铜、铁氰化钾、亚铁氰化钾、氯化铁、氧化镉、四氧化三铅、铬酸铅、硫化镉、硫酸铅、硫化铅）的反射率在四种光谱分辨率下的彼此间相关系数，然后生成对应热力图，并讨论其可分性的变化情况，结果发现这十种重金属化合物之间很多有关可分性现象有价值的规律和参考依据。最后给出一种依据相关系数热力图结果动态调整化合物数目和光谱分辨率的遥感反演波段选择策略。深入讨论了不同化合物之间的光谱可分性与遥感模型求解二者之间的数理本质，进一步深化求解遥感模型的算法理论基础，有望推动卫星影像层面的水体重金属遥感反演研究进展。
		2025 Vol. 45 (11): 3057-3065 [摘要] ( 196 ) RICH HTML PDF (7759 KB) ( 70 )

	3066	基于有效成分含量与高光谱的蒙古黄芪品质分级
		吴强¹，赵鹏²，王猛²，赵彩权²，白力格²，郭嘉华²，高雪峰²，侯丁一³，耿志刚⁴，卢玲^2，刘杰^2
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3066-06
		黄芪为豆科植物膜荚黄芪或蒙古黄芪的干燥根，具有补气固表等作用，而传统品质评价方法存在耗时、破坏性和主观性强等局限。研究旨在利用地物高光谱技术结合关键有效成分含量，建立快速、无损的蒙古黄芪品质分级模型。采集内蒙古自治区包头市固阳县的蒙古黄芪根系样品200份；采用高效液相色谱测定黄芪甲苷（AS）和毛蕊异黄酮葡萄糖苷（C7G）的含量，并基于这两种有效成分的含量，通过K-均值聚类分析，将样品划分为超高AS型、高AS型、高C7G型和普通型四个品质等级；使用ASD FieldSpec 4地物光谱仪获取各样品粉末在350～2 500 nm范围内的漫反射光谱数据，并进行SG平滑预处理；采用竞争性自适应重加权采样算法（CARS）从全波段光谱中筛选出了包含20个波长的特征子集，并基于特征波长构建偏最小二乘判别分析（PLS-DA）、支持向量机（SVM）和随机森林（RF）分类模型。研究结果表明：（1）超高AS型（28个）、高AS型（44个）、高C7G型（36个）和普通型（92个）的AS平均含量分别为：0.130%、0.112%、0.096%和0.089%，C7G平均含量分别为：0.039%、0.034%、0.046%和0.029%；（2）不同品质等级黄芪样品的光谱曲线在形状和吸收强度上存在明显差异，且有效成分含量与特定波长区域的光谱反射率表现出显著相关性，AS含量与1 890～1 900 nm波段相关性最高（r=0.621），而C7G含量则与1 356～1 365 nm波段相关性最高（r=0.636）；（3）三种分类模型中RF模型表现最佳，其校正集和验证集的总体准确率分别达到94.8%和92.3%，Kappa系数达0.893。研究证明了地物高光谱技术结合CARS特征选择和RF分类模型，能够实现蒙古黄芪品质的快速、无损分级，可为黄芪品质的评价提供新途径。
		2025 Vol. 45 (11): 3066-3071 [摘要] ( 43 ) RICH HTML PDF (1735 KB) ( 22 )

	3072	基于激光雷达等多源数据探究酒泉市一次典型沙尘污染过程
		王遂缠¹，孙林花²，高鹏¹，季承荔³，张帅^4*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3072-09
		为探究酒泉市沙尘天气的污染特征、传输路径和潜在源区，基于地面空气站、地面气象站、大气气溶胶激光雷达的监测数据以及ERA5再分析资料，结合后向轨迹HYSPLIT模型和潜在源贡献因子（PSCF）分析法，对2024年5月当地一次典型沙尘天气进行了研究。结果表明：此次沙尘气团中粗颗粒物的影响显著，PM_2.5/PM₁₀均值为0.24。根据此次沙尘气团对地面空气站的影响程度，可将本次过程划分为污染前期、显著影响期（期间发生沙尘暴影响）和污染消散期三个阶段。其中在显著影响阶段，地面空气站的PM_2.5和PM₁₀浓度均值分别为415.3和3 425.9 μg·m^-3，沙尘暴持续时长13 h。激光雷达垂直观测结果显示，沙尘气团的高度主要分布在3 km以下，呈现较为明显的低空传输特征，其消光系数和退偏振比随沙尘传输、消散过程呈现出先增大后减小的特征。其中显著影响期，沙尘气团的消光系数为1.0~4.6 km^-1，退偏振比为0.30~0.36。气象条件分析结果显示，本次沙尘天气主要受高空低压槽和低空风场共同作用，偏东大风是沙尘快速输送至酒泉市的主要动力。传输路径与潜在源区研究显示，沙尘主要来源于偏东方向（占比 66.13%）和西北方向（占比 24.19%）。潜在源区包括巴丹吉林沙漠、库姆塔格沙漠等，其中巴丹吉林沙漠对酒泉市沙尘传输的贡献最为显著。该研究可为酒泉市沙尘污染的防控及预警提供科学依据。
		2025 Vol. 45 (11): 3072-3080 [摘要] ( 49 ) RICH HTML PDF (33884 KB) ( 14 )

	3081	太赫兹超材料谐振增强结合ECO-SVR的痕量多效唑残留高灵敏检测方法研究
		毛孝冬，黄志凯，刘燕德，胡军^*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3081-09
		多效唑作为一种广泛使用的生长调节剂，对于保障作物产量、提升农产品质量等方面具有重要意义。但如果在使用中残留过量，不仅会污染环境，而且会附着在果蔬等农产品表面，对消费者的健康构成潜在威胁，因此亟需建立一种高效、灵敏、无损的方法，对农产品中的多效唑含量进行精准检测。针对传统检测技术存在前处理复杂、对样品有破坏性、灵敏度不足等问题，提出了一种结合太赫兹超材料传感器与智能优化建模算法的痕量多效唑农药残留的无损、高灵敏检测方法。本研究设计并制备了一种“L”型复合双峰结构的太赫兹超材料传感器，配制了21种不同浓度的多效唑溶液样品，经过滴加、烘干、冷却后，采集各浓度在0.7～3.5 THz范围内透射光谱，分析其光谱特征；结合1^st D、2^nd D、SNV、MSC等预处理算法和CARS、UVE、IRIV、VIP、VISSA等特征选择算法对光谱进行数据处理，引入教育竞争优化算法（ECO）对支持向量回归（SVR）模型的超参数进行调优，以构建最优回归模型。结果表明，本研究提出的“L”型结构超材料传感器具有良好的共振增强能力，在0.7～3.5 THz范围内，随着多效唑的浓度升高，太赫兹透射光谱呈现出明显的幅值下降与共振峰红移现象，表现出良好的浓度响应关系；ECO优化的SVR模型在全频段模型效果上均优于其他优化方法；2^nd D-VISSA-ECO-SVR模型表现出最好的预测精度和拟合能力，模型的R_P、RMSEP和MAE分别为0.974 9、0.069 0、0.054 4；对多效唑真实浓度与预测浓度进行拟合，计算模型的检出限（LOD）为0.215μg·mL^-1。将ECO算法与太赫兹超材料技术相结合，结合预处理和特征提取技术，实现多效唑残留的高灵敏、无损检测，验证了ECO优化算法在光谱检测领域的有效性和优越性，为农药残留分析提供了高效、实用的检测新方法。
		2025 Vol. 45 (11): 3081-3089 [摘要] ( 56 ) RICH HTML PDF (18933 KB) ( 11 )

	3090	高光谱与极限学习机的番茄品质指标无损预测方法研究
		黄莲飞¹，吴莎¹，黄人帅^1，2*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3090-08
		高光谱成像技术凭借其能够获取样品连续且丰富光谱信息、有效反映内部成分特征的独特优势，为果蔬品质关键理化指标的快速无损检测提供了新的技术路径。基于此，以番茄为研究对象，聚焦其关键理化指标——包括可溶性固形物（SSC）、番茄红素含量和维生素C含量，探索其快速无损预测方法。为提高预测模型的准确性与稳健性，首先对高光谱数据采用标准正态变换（SNV）进行预处理，以削弱散射和光谱漂移的干扰，随后基于遗传算法（GA）筛选有效特征波段。进一步分别构建了反向传播-人工神经网络（BP-ANN）与极限学习机（ELM）预测模型，对比其在不同品质指标预测中的性能差异。结果表明，ELM在番茄红素、SSC及维生素C的预测中均优于BP模型。与BP模型相比，ELM的预测集相关系数（R²_p）分别提升了7.5%、11.4%和9.8%；均方根误差（RMSEP）分别降低了25.0%、22.2%和10.4%；相对预测偏差（RPD）分别提高了20.3%、25.3%和28.0%。其中，ELM模型在番茄红素、维生素C和SSC的预测中RPD值均超过2.6，达到良好预测精度水平。该研究为番茄品质关键指标的快速无损检测提供了高效、可靠的技术方案，同时也为果蔬品质无损检测技术的应用与推广增添了基石。
		2025 Vol. 45 (11): 3090-3097 [摘要] ( 36 ) RICH HTML PDF (4982 KB) ( 27 )

	3098	*基于CH^发射光谱的火焰二维温度分布测量**
		王绎嘉^1，2，杨超博^1，2*，曹振^1，2，彭江波^1，2，俞南嘉³，韩明宏^1，2，李蔚然³，张续腾^1，2，于欣^1，2
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3098-07
		温度是燃烧诊断领域中的关键参数之一，获取火焰温度具有重要的科学意义和实用价值。分子发射光谱测温技术因其具备非接触测量，高测温上限，测量系统简便等优势，使得其常被用于高温高压等恶劣环境下的火焰温度测量。由于光栅光谱仪狭缝的维度限制，近年来关于该技术的研究多数仅限于零维和一维测量，难以达成通过单次测量获得火焰二维温度场的目标。因此在传统发射光谱测温系统的基础上加入一种二维转一维模块，对发射光谱二维测温技术展开研究。首先，根据分子发射光谱测温原理建立发射光谱拟合测温算法，形成发射光谱测温流程，并将2 500 K转动温度下的CH^发射光谱仿真结果与分子发射光谱模拟软件LIFBASE生成的结果进行比对，得到二者间的决定系数R²=0.96，验证了光谱拟合测温算法的可行性；其次，对二维转一维模块进行设计，建立二维分布还原算法，形成火焰二维温度分布信息的获取过程，并基于二维转一维模块搭建发射光谱二维测量系统；最后，利用发射光谱二维测量系统对模型火箭发动机中局部火焰的CH^发射光谱进行二维测量，对累加后的CH^*发射光谱进行去噪去基线处理，将仿真光谱与实测光谱进行拟合得出不同空间位置的温度，再利用二维分布还原算法得到局部火焰二维温度分布情况和对应光谱拟合决定系数R²分布。从局部火焰二维温度分布测量结果中可得出本论文建立的测温系统能够对空间间隔为0.50 mm的两个温度数据点进行分辨，且二维温度分布测量结果符合火焰形态；在光谱拟合R²二维分布中所有R²＞0.8，且R²＞0.9的位置占比达76.5%，验证了温度测量结果的可靠性。
		2025 Vol. 45 (11): 3098-3104 [摘要] ( 54 ) RICH HTML PDF (6511 KB) ( 10 )

	3105	稻田土壤中K元素激光诱导击穿光谱定量分析偏振优化研究
		梁佳琪^1，2，姚明印^1，2，刘木华^1，2，罗子灵²，魏海波²，徐将^1，2*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3105-08
		结合偏振分辨优化方法，实现了水稻田土壤中钾（K）元素含量的激光诱导击穿光谱（LIBS）检测精确度和稳定性的提升。通过搭建偏振分辨分光系统，在不同激光诱导能量条件下，对稻田土壤样品的LIBS和偏振分辨激光诱导击穿光谱（PRLIBS）数据进行了采集。对比分析了LIBS和PRLIBS全谱，突出PRLIBS优势。在744～775 nm波长范围内，绘制了LIBS和PRLIBS的三维光谱强度图，并选定特征峰信号强度最为显著的KI 766.49 nm特征谱线作为研究对象展开分析。对比结果显示，PRLIBS与LIBS光谱随激发能量增加呈现出相同的变化趋势，这一现象表明运用偏振分辨技术对LIBS系统进行优化具备可行性。进一步分析了N2K1、N2K2、N2K3、N2K4样品在PRLIBS和LIBS信号中K元素光谱信号强度与激发能量的线性相关性，其中PRLIBS的决定系数R²为0.995 86、0.979 51、0.996 11和0.993 57，高于LIBS的0.970 16、0.944 98、0.991 53和0.989 24。结果表明，PRLIBS技术通过格兰-汤普森棱镜的双折射作用，过滤掉偏振度较高的寻常光（o光），透射出偏振度较低的非常光（e光），有效降低了背景噪声对等离子体信号特征光谱峰的干扰，显著提高水稻土壤中K元素检测的稳定性。对比PRLIBS和LIBS信号强度分布特征图及相对标准偏差（RSD）值发现，PRLIBS系统在激发能量为35、55和75 mJ条件下，信号稳定性优于LIBS，表明检偏棱镜在低激发能量下具有较强的特征谱线分辨能力。比较激发能量35和55 mJ下的LIBS和PRLIBS系统定标曲线图拟合效果，PRLIBS的决定系数R²分别为0.944 82和0.958 32，明显高于LIBS的0.150 69和0.473 95，进一步证实了PRLIBS可有效地增强特征信号的稳定性。建立PRLIBS定量分析模型，55 mJ激发条件的预测模型均方根误差（RMSE）优于35 mJ激发条件。PRLIBS技术显著提升了光谱信号的稳定性与准确度，特别是在较低激发能量下优势突出，为稻田土壤养分的快速检测提供了极具价值的参考依据。
		2025 Vol. 45 (11): 3105-3112 [摘要] ( 42 ) RICH HTML PDF (11045 KB) ( 8 )

	3113	溶剂效应对2,2′-联吡啶-6,6′-二甲酸激发态分子内质子转移过程的影响
		古丽米热·亚尔麦麦提^1，2，宋鑫甜¹，安桓¹，布玛丽亚·阿布力米提^1，向梅^1
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3113-09
		采用含时密度泛函理论(TD-DFT)在Cam-b3lyp/6-31G(d、p)理论水平上计算了2，2′-联吡啶-6，6′-二羧酸(BP6DC)在环己烷、二氯甲烷和二甲基亚砜溶剂中的键长、键角、红外(IR)振动光谱、最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)。此外，利用Multiwfn和VMD软件模拟了BP6DC在这3种不同溶剂环境中的空穴-电子轨道。在实验层面，通过稳态光谱仪测量了其吸收和发射光谱。研究结果表明，在环己烷(CYH)溶剂中，由于BP6DC分子固有的对称性，与两个氢键O12—H18…N10和O24—H25…N19相关的参数（键长、键角）的变化是一致的。相反，在二氯甲烷(DCM)和二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide，DMSO)溶剂中，键长和键角的变化表现出相反的趋势。通过势能面的分析，溶剂极性对BP6DC分子激发态下氢键的影响效果得到了解释。得出结论，BP6DC能够在环己烷溶液中发生激发态双质子转移。相反，在DCM和DMSO溶液中，分子对称性被破坏，导致只能发生单质子转移，其单质子转移具有双通道特性。
		2025 Vol. 45 (11): 3113-3121 [摘要] ( 37 ) RICH HTML PDF (12554 KB) ( 9 )

	3122	基于光谱技术的多部位猪肉脂肪酸含量预测方法建立
		张圣杰¹，翟晨^2，邢维海²，冯潇慧²，杨迎康²，杨悠悠²，时超³，杨洲²，王文秀^1
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3122-08
		猪肉中的脂肪酸不仅关乎消费者的健康，也深刻影响肉类的感官品质、加工性能及市场竞争力。随着营养学研究的深入和食品工业的发展，快速检测猪肉脂肪酸含量已成为提升肉类品质、满足多元化消费需求的关键方向。旨在基于光谱技术，开发三元猪多部位肌肉组织中脂肪酸现场快速检测方法，基于便携式近红外光谱仪和拉曼光谱仪，在屠宰现场采集了10头三元猪的背最长肌、腰大肌、斜方肌等共计14个部位的光谱信息，同时，采用气相色谱方法，对28种脂肪酸及其脂肪酸族进行准确定量。采集的光谱首先进行多种预处理，然后采用竞争性自适应重加权采样算法筛选特征波段，建立偏最小二乘定量预测模型。结果表明，基于拉曼光谱数据的建模结果优于近红外光谱。因此，采用拉曼光谱建立包括总脂肪酸（FA）、饱和脂肪酸（SFA）、单不饱和脂肪酸（MUFA）、多不饱和脂肪酸（PUFA）、C16:0、C18:0、C18:1等28个模型，其中，25个指标的预测决定系数（R²_P）大于0.85，相对分析误差（RPD）大于2.50。研究表明，采用拉曼光谱建立多部位肌肉组织的脂肪酸含量预测模型具有可行性，该方法的建立为屠宰现场预测猪肉各脂肪酸含量提供了技术支持。
		2025 Vol. 45 (11): 3122-3129 [摘要] ( 54 ) RICH HTML PDF (8084 KB) ( 10 )

	3130	基于光谱技术的秦始皇陵出土文物髹漆彩绘层结构与工艺研究
		魏心怡^1，2，王东^1，2*，李晓溪³，付菲³，兰德省³，夏寅³，周萍³
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3130-09
		秦始皇陵出土了包括“世界八大奇迹”之一的兵马俑等大量髹漆彩绘文物，为研究秦代髹漆彩绘工艺提供了重要的实物资料。本文以秦始皇陵兵马俑1号陪葬坑出土秦俑及秦始皇陵陵西大墓出土马车车轮的髹漆彩绘样品为研究对象，采用红外光谱、显微拉曼光谱、X射线衍射等多种光谱技术，结合扫描电子显微镜-能谱，分析了秦始皇陵出土文物髹漆彩绘层的结构与工艺。结果表明：所有样品结构均包括底部漆灰层和表面彩绘层，且两者间边界明显。彩绘层颜料包括朱砂、铅白和炭黑等，而漆灰层主要组成包括天然大漆、灰料等。此外，秦俑和车轮漆灰层结构存在显著差异。其中，秦俑为陶胎，其漆灰层结构细腻，主要成分为CaCO₃，推测秦俑髹漆中使用了石灰调制漆灰。而陵西大墓马车车轮为木胎，漆灰层包括粗瓦灰（主要成分SiO₂和Al₂O₃）和细灰（主要成分CaCO₃）两种结构。根据SEM-EDS结果，推测车轮外侧（No.3）髹漆过程中同时添加了瓦灰和石灰调制漆灰，而车轮侧面（No.4）则依次涂瓦灰漆和石灰漆形成粗细灰交替的四层结构。最后，对秦始皇陵兵马俑1号陪葬坑中出土的袍俑和甲俑彩绘层颜色的统计结果表明秦代平民日常生活中服饰色彩“尚艳”，这与秦代统治者“尚黑”，以黑为贵的礼制形成鲜明对比。该研究不仅明确了秦俑和陵西大墓马车髹漆彩绘层结构与工艺，也对秦俑服饰的颜色进行了深入剖析，为秦始皇陵出土髹漆彩绘文物保护研究提供了重要的科学依据。
		2025 Vol. 45 (11): 3130-3138 [摘要] ( 39 ) RICH HTML PDF (76619 KB) ( 11 )

	3139	原油成熟度FTIR光谱表征与盐度调控机制
		张韩静¹，王飞¹，王涛¹，李敬松¹，李振¹，王娟¹，王金伟¹，郝鹏灵¹，李素梅²，田苗¹，张宇¹，刘欢¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3139-06
		为实现原油成熟度快速评价技术突破，创新性构建基于傅里叶变换红外光谱（FTIR）的原油成熟度判别模型。以济阳坳陷东营凹陷沙河街组三段、四段（Es₃、Es₄）烃源岩层系原油为研究对象，通过系统分析甾烷（C₂₉αββ/(ααα+αββ)、C₂₉20S/(20S+20R)）和萜烷（Ts/(Ts+Tm)）等生物标志物的成熟度参数，建立红外光谱特征与原油热演化程度的内在关联。通过基线校正、高斯-洛伦兹混合模型（Voigt函数）解卷积技术解析红外光谱特征，首次揭示脂肪烃振动区（2 800～3 000 cm^-1）特征峰面积比（A∑CH₂/A∑CH₃）与成熟度的关系：该比值从低熟阶段（C₂₉αββ/(ααα+αββ)=0.30）的4.33递减至高熟阶段（C₂₉αββ/(ααα+αββ)=0.60）的1.03。结合分子动力学分析发现，长链烷烃的β断裂作用是导致—CH₂—基团相对丰度随成熟度增加而降低的主要机制，其中低熟油中长链烷烃结构保存完整，而成熟油因热裂解作用产生显著的链烷烃短链化。在相同成熟度条件下，高盐环境（伽马蜡烷/C₃₀藿烷=0.81）原油的A∑CH₂/A∑CH₃值较淡水环境显著提升23.5%。分子模拟表明，盐度通过抑制硫化物裂解反应，有效延缓长链烷烃中—CH₂—基团的衰减过程，这为古盐度对有机质演化路径的影响提供了新的实验证据。相较于传统气相色谱-质谱（GC-MS）技术，本方法实现三大技术革新：（1）无损检测特性，仅需微量样品（<50 μL）即可完成分析，避免复杂前处理导致的样品损耗；（2）分析效率跃升，单样检测时间压缩至5 min内；（3）原位适用性突破，可直接应用于页岩油、致密油等非常规储层的原位成熟度评价，成功克服常规方法对可动烃含量的依赖。该研究成果为油气成藏动态分析提供分子尺度工具，并为页岩油等非常规资源评价开辟新技术路径，兼具理论创新与工程应用价值。
		2025 Vol. 45 (11): 3139-3144 [摘要] ( 40 ) RICH HTML PDF (4726 KB) ( 10 )

	3145	四种迁移学习架构在跨仪器绝缘纸聚合度评估中的效果对比
		李含，孙伟哲，陈希源，张冠军，李元^*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3145-08
		近红外光谱（NIRS）分析技术已成为替代传统化学方法实现绝缘纸聚合度（DP）无损检测的重要手段。作为一种典型的数据驱动型计量学方法，NIRS技术在不同仪器之间所采集的光谱数据常存在幅值偏移，严重制约了其在工程应用中的通用性与规模化推广。为此构建了一个涵盖四台典型光谱仪的模型传递场景，分析了仪器间的光谱差异，系统比较了四种主流深度神经网络结构在不同参数配置下的迁移学习微调表现，探讨了网络冻结策略对模型迁移性能的影响，并在既定超参数搜索空间中筛选出最优的微调网络结构和超参数组合。结果表明，不同仪器的光谱幅值存在显著差异，导致源域模型在目标域上的预测性能急剧下降，模型几乎失效。冻结设置可以使神经网络模型微调效果更好，通过冻结前端特征提取层、微调高层决策层参数的策略可在保证稳定性的同时提高迁移适应能力。在MLP、1D-CNN、EOT以及ResNet四种架构中，EOT的源域误差最小但目标域微调效果最差，而ResNet的源域误差高于EOT，但微调效果较好，说明源域训练误差与迁移效果之间并无显著相关性。在所有结构中，基于多尺度Inception模块的三分支ResNet网络在目标域上获得最佳性能，微调后RMSE为78.5，MAPE为8.6%，显著优于其他模型。研究结果为构建具备跨设备通用性的NIRS建模框架提供了科学依据。
		2025 Vol. 45 (11): 3145-3152 [摘要] ( 40 ) RICH HTML PDF (20628 KB) ( 15 )

	3153	电力电缆绝缘材料型号的近红外光谱快速识别方法研究
		孙伟哲，李含，陈希源，张冠军，李元^*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3153-07
		对绝缘材料型号快速准确识别，可以防止原料混用、误用，是电缆生产质量控制的关键环节。传统抽检模式常采用傅里叶变化近红外光谱、热重分析等方法，存在成本高、效率低及现场适应性差等问题，难以满足原材料全检快检需求。本文提出一种近红外光谱与一维卷积神经网络（1D-CNN）相融合的电缆绝缘材料型号快速识别方法。以6种常用电缆绝缘材料为研究对象，利用近红外光谱仪采集样品光谱，构建具有两个卷积-池化结构单元的1D-CNN网络模型，充分利用其在处理高维近红外光谱数据中的局部特征提取优势，挖掘不同型号材料之间的光谱差异。在此基础上，结合多种光谱预处理方法消除非目标干扰，系统比较各预处理策略下建模效果，确定S-G平滑的光谱二阶导为最优预处理方法；引入贝叶斯优化方法对模型的关键超参数进行自动调优，提升模型识别精度。优化后的模型的识别准确率、加权平均精确率、加权平均召回率、加权平均F1分数分别达到95.00%、95.07%、95.00%、0.9504，显著优于传统机器学习模型。研究结果表明，结合1D-CNN模型与近红外光谱分析技术，可实现对电缆绝缘材料型号的快速准确无损识别，具备较强的现场应用潜力。为电缆绝缘材料大规模全覆盖的快筛快检提供了可靠的方案，也为绝缘材料全流程智能质控体系提供了有效技术支撑。
		2025 Vol. 45 (11): 3153-3159 [摘要] ( 31 ) RICH HTML PDF (14423 KB) ( 15 )

	3160	MnSO₄-H₂SO₄体系紫外可见光谱特性及定量分析
		徐艳丽，徐夫元，段宁^*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3160-09
		湿法冶金工业中高酸高锰体系（H₂SO₄≤2 mol·L^-1, Mn²⁺≤1.2 mol·L^-1）的监测面临传统方法预处理复杂、响应慢的瓶颈。在高浓度H₂SO₄体系中对Mn²⁺浓度的监测对于湿法冶金工艺的过程控制和优化至关重要。旨在开发一种基于紫外可见（UV-Vis）光谱的快速直测方法，解决Mn²⁺与H₂SO₄光谱重叠的干扰问题，能够直接测定MnSO₄-H₂SO₄体系中的Mn²⁺浓度，为工业高频次监测提供创新解决方案。为此系统测定了0～18 mol·L^-1 H₂SO₄溶液的光谱特性，结合光谱相似性分析[包括光谱相关性度量（SCM）、欧几里得距离度量（EDM）和光谱信息散度（SID）]，筛选抗干扰波长；通过长光程增强策略（100 mm）提升Mn²⁺检测灵敏度；建立工业浓度范围（Mn²⁺≤60 g·L^-1）内的定量模型。结果表明：H₂SO₄在180～230 nm 的吸收峰（λ_max=185～195 nm）与MnSO₄信号严重重叠，其浓度依赖性位移及Mn²⁺配位增强SO^2-₄吸光是核心干扰源；400 nm波长处H₂SO₄无吸收且Mn²⁺特征稳定，模型预测绝对相对误差（absolute relative error, \|RE\|）与相对标准偏差（RSD）均<5%，R²>0.99。首创“光谱干扰解耦-长光程增强”协同策略，开发了一种无需稀释或预处理的UV-Vis光谱检测方法，实现在高浓度H₂SO₄溶液中对Mn²⁺的快速、精准监测。该方法具备快速、低成本和高精度，适用于工业浸出和电解精炼的监测需求，同时对其他无机盐电解体系的分析具有指导意义，为提升湿法冶金效率、降低环境负荷提供了重要参考。
		2025 Vol. 45 (11): 3160-3168 [摘要] ( 43 ) RICH HTML PDF (8247 KB) ( 8 )

	3169	无内标添加全反射X射线荧光光谱快速定量分析方法研究
		刘晓，储彬彬，樊兴涛，詹秀春^*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3169-05
		全反射X射线荧光光谱（TXRF）技术通常采用内标法进行定量分析。在实际应用中，有时不容易选择内标元素；再加上样品制备过程比较麻烦，不利于野外现场分析。该文尝试以空气中恒定存在的Ar为内标进行TXRF定量计算，不需要额外添加内标元素，建立了无内标添加TXRF快速定量分析地下水等水样中Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Sr等元素的分析方法。对24片石英反射体进行空白样品测试，Ar总强度和净强度的变化很小，精密度分别为1.05%和1.09%，为以Ar作内标提供了理论依据和操作层面的可行性。在设定测量条件下，Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Sr等元素的检出限（LOD）均小于2.00 μg·L^-1，各元素的精密度均优于10%。对5种不同浓度的M22809标准溶液进行TXRF测量，以Ar为内标获得的TXRF测定值、以Ga为内标获得的TXRF测定值与标准值基本吻合，这说明以Ar为内标进行TXRF定量分析具有一定的可行性。对3个地下水样品进行TXRF测量，以Ar为内标获得的TXRF测定值、以Ga为内标获得的TXRF测定值与ICP-MS测定值基本吻合，进一步验证了以Ar为内标进行TXRF定量分析的可靠性。在烟台莱州对4个地下水样品进行TXRF现场分析测试，以Ar为内标获得的TXRF测定值与ICP-MS测定值一致性良好，野外现场分析效果良好。以Ar为内标进行TXRF定量分析时，为提高分析结果的准确性，需要先平行测定标准溶液3次以确定Ar浓度值。另外，Ar和Cl是相邻元素，若样品中Cl元素含量较高，可能发生谱线重叠，从而影响定量分析的结果，因此以Ar作内标进行TXRF定量分析时，一般适用于基体比较简单的样品，如地下水、矿泉水等清洁水体。该方法快速、可靠，为水样现场快速分析提供技术支撑。
		2025 Vol. 45 (11): 3169-3173 [摘要] ( 40 ) RICH HTML PDF (1208 KB) ( 15 )

	3174	钴铱基电催化剂酸性析氧反应的原位表面增强拉曼光谱研究
		胡策军²，胡艳芳^1，谢微^3
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3174-08
		酸性析氧反应（OER）是质子交换膜电解槽的核心过程，但其强腐蚀性环境与复杂的反应路径使高效催化剂的开发面临严峻挑战。揭示真实反应条件下催化活性位点的动态演化规律与反应机理，对设计高稳定性酸性OER催化剂具有重大科学意义。采用置换法制备了高活性、高稳定性的CoIrO_x酸性OER催化剂，并以此为模型组装成兼具拉曼光谱增强和催化性能的双功能结构，实现了钴铱基催化剂在酸性OER中表界面微环境的原位监测。电动力学测试结果表明，在催化剂活化过程中，催化剂表面钴原子不断浸出产生空位，更多铱位点被暴露并被氧化为Ir⁵⁺活性相，从而促进反应。结合原位SERS和H/D同位素对照实验确认了在酸性体系下该反应的中间物种为OOH。采用¹⁸O标记法进一步探索催化表面微结构的动态变化，发现CoIrO_x催化剂的Ir—O键振动峰在OER电位下出现了明显的蓝移，成功证实CoIrO_x催化剂的OER过程遵循晶格氧氧化机制（LOM）。这项工作对钴铱基催化剂的反应机制提出了新的见解，为OER反应路径的探索开辟了思路。
		2025 Vol. 45 (11): 3174-3181 [摘要] ( 37 ) RICH HTML PDF (13589 KB) ( 7 )

	3182	基于激光诱导击穿光谱技术的口腔正畸弓丝使用状态评估方法研究
		徐子恒^1，2，杨光^1，2，曲东明^1，2，王玉琢^3*，丁宇⁴
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3182-08
		随着口腔正畸在大众群体中的普及，正畸弓丝作为口腔正畸过程中传递矫顽力、引导牙齿移动的核心载体正日益成为研究者们的研究热点。富含酸、碱、酶、盐等物质的复杂口腔环境使得正畸弓丝在使用过程中产生化学腐蚀、离子析出和微生物黏附等一系列变化，由此带来的过敏性反应、牙龈并发性炎症和釉质脱矿性龋齿等问题已经正成为口腔正畸过程中不容忽视的难题。基于激光诱导击穿光谱技术（LIBS）开发了一种正畸弓丝现场快速分析方法，研究以在患者口腔中使用1～6个月不等的铜镍钛、普通镍钛、热激活镍钛弓丝为样品，在初步划分弓丝观测区域的基础上，深入分析不同烧蚀次数下Ca、Ni、Ti等重要元素的变化趋势。结果表明，针对同一烧蚀点的前5次烧蚀可采集牙菌斑与弓丝作用形成的生物膜光谱信息，从而反映微生物代谢产物在弓丝表面的富集状态，当烧蚀次数超过5次所采集到的光谱趋于一致，此时捕获的信号主要表征弓丝本体的合金成分。通过分析弓丝不同区域Ca元素谱线强度差异，可反映正畸患者口腔内牙菌斑分布状态，从而监测弓丝使用状态、患者口腔清洁程度及牙齿健康状况。该方法为口腔正畸过程中龋齿的早期预防提供了直观、可靠的判断依据，帮助医生在患者牙釉质可见白斑前干预脱矿进程。其次，针对已发生的龋损，可追溯性分析弓丝钙分布模式与患者清洁习惯的关联性，辅助鉴别龋病成因系清洁不足抑或个体易感性所致，为正畸医生了解到正畸患者最真实可靠的口腔清洁效果提供了客观技术手段，弥补了传统经验判断的不足。在该研究中建立起的牙菌斑——弓丝表面钙元素差异的模型有望为正畸过程中难以避免的高发龋齿问题提供新的解决思路。
		2025 Vol. 45 (11): 3182-3189 [摘要] ( 35 ) RICH HTML PDF (12682 KB) ( 10 )

	3190	粉色CVD合成钻石的光致变色及光谱特征
		岳素伟^1，2，李坤^1，2，高诗佳^1，2，金莉莉^1，2
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3190-08
		无色合成钻石可经高温高压、辐照、低温退火多阶段处理形成NV色心而呈粉色，少量化学气相沉积法（CVD）合成钻石有NVH⁰与SiV^-色心致粉色。不同机理致粉色合成钻石经短波紫外线（225 nm）照射后发生变色，选取粉色CVD合成钻石进行短波紫外线（225 nm）与钻石分级荧光灯（6 500 K）照射实验，分析颜色变化、恢复时长及照射前后红外光谱（IR）、紫外-可见光谱（UV-Vis）、光致发光光谱（PL）特征，结果显示：样品在短波紫外线（225 nm）照射后，明度降低，整体变灰，颜色恢复需7～30 min；IR有极弱的N⁺_s所致1 332与950 cm^-1吸收峰/带，N⁰_s所致1 344与1 130 cm^-1吸收峰/带，显示样品含氮量极低，可归为Ⅱa型，短波紫外线（225 nm）照射后，1 344 cm^-1增强，1 332 cm^-1减弱；UV-Vis显示样品为NV色心致粉色，短波紫外线（225 nm）照射后，637 nm（NV^-）吸收强度变弱，NV⁰与NV^-吸收强度与各自吸收边带中心位置的变化，是颜色发生变化的主要原因；PL可见强575与637 nm发光峰，NV⁰峰强度为NV^-的2.5～6.5倍，多数样品见弱736.6与736.9 nm双峰（SiV^-），短波紫外线（225 nm）照射后NV⁰、NV^-与SiV^-强度呈不同程度降低，NV^-与其发光边带最明显，指示NV⁰、NV^-与SiV^-色心浓度呈不同程度降低，NV^-降低最为明显。综合分析认为，样品经短波紫外线（225 nm）照射，存在N⁺+NV^-↔N⁰+NV⁰与N⁺+SiV^-↔N⁰+SiV⁰，以及N⁰+NV⁰↔N^-+NV⁺或X^+/0+NV⁰↔X^0/-+NV⁺，导致部分NV⁰形成无光谱特征的NV⁺；NV^0/-色心的零声子线强度和吸收边带中心变化，导致样品颜色发生变化，白色光照可使其颜色恢复至初始状态。
		2025 Vol. 45 (11): 3190-3197 [摘要] ( 45 ) RICH HTML PDF (17179 KB) ( 11 )

	3198	安徽凤阳明皇陵石像生风化病害成因分析研究
		黄凰¹，王玉龙²，石宇辰¹，张斌斌³，唐更生⁴
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3198-09
		针对安徽凤阳明皇陵石像生(神道石刻)风化病害展开系统性分析，通过X射线衍射（XRD）、荧光光谱（XRF）和超景深显微技术揭示了石像生材料特性与风化机制。XRD分析表明，石材以石英、白云岩、文石和方解石组成的石灰质碳酸盐为主，表面黑色附着物主要源于白云岩风化产生的MgO和硫化物FeS。XRF检测显示Ca、Si、Fe、S、Cl等元素广泛存在，其中Cl^-与SO^2-₄通过可溶盐循环结晶破坏石材结构，导致片状剥落。超景深显微显示可溶性盐腐蚀作用导致石英颗粒结构疏松，吸水率实验证实石材平均吸水率，含水率差异与局部环境相关。该研究为明皇陵石刻保护提供了科学依据，揭示了露天石质文物的多因素协同破坏机制。
		2025 Vol. 45 (11): 3198-3206 [摘要] ( 38 ) RICH HTML PDF (40879 KB) ( 7 )

	3207	无损光谱技术在大幅面油画颜料识别和创作技法分析上的应用研究
		赵丹丹¹，杨琴^1，2，吴娜^1，2，李毓^3，4，5，张拓¹，颜宇^1，，郝锌颖⁶
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3207-09
		许多有效的分析技术在文物保护上的应用受文物尺寸、现场条件的影响难以发挥有效作用。馆藏大幅面油画具有可移动和不便移动双重属性，如何通过流程把控和技术筛选对其进行快捷、有效的分析检测是一个值得探索的工作。以一幅中国国家博物馆藏大幅面油画《德涅伯尔河的秋天》为研究对象，依据其文物特征和修复现场条件，筛选多光谱摄影技术、X射线荧光面扫描技术和光纤反射光谱技术三种无损检测方法，联合应用于其颜料识别和创作技法研究。结果表明：首先，依托宏观光谱成像的聚类分析结果可以获得创作技法信息和颜料分类信息；其次，根据油画表层颜料的空间分布对多光谱图像进行分割，可确定颜料分布区域；最后，采用光纤反射光谱技术对颜料层进行深入解读，运用图像数字提取技术将颜料分布和颜料材质信息相关联，较为准确地识别了油画表层的颜料分布状况。通过综合运用上述三种操作便捷性较高的设备，快速、准确地获取了大幅面油画的以下潜在信息：油画的光油层与底稿层信息、创作过程中的修改与隐藏信息、颜料种类及分布信息。
		2025 Vol. 45 (11): 3207-3215 [摘要] ( 57 ) RICH HTML PDF (66073 KB) ( 7 )

	3216	新疆吐峪沟石窟出土唐代捻金线形貌与材质特征研究
		刘大玮^1，2，谷雨珊^2*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3216-10
		以新疆吐鲁番吐峪沟石窟遗址出土的唐代莲花纹刺绣经幡中的四组捻金线样品为研究对象，综合采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜-能谱仪（SEM-EDS）、激光共焦拉曼光谱（Raman）及纤维显微鉴定等多种现代分析测试技术，系统探讨了其结构形貌、金属与纤维材质及表面腐蚀产物的成分与形成机制。结果表明，该类捻金线金属条的平均宽度在480～498 μm之间，厚度为30～50 μm。SEM-EDS元素分析结果显示，金属条主要由铜锌合金构成，含锌量约为2 wt%；表层腐蚀产物主要包括氧化亚铜Cu₂O、氯铜矿[Cu₂(OH)₃Cl]和氯羟锌铜石[Cu₃Zn(OH)₆Cl₂]等。结合腐蚀产物的成分分布情况，推测该黄铜材料在埋藏环境中发生了显著的脱锌腐蚀，表面局部出现Cl元素富集，形成了含氯铜腐蚀产物。同时，拉曼光谱检测进一步验证了上述腐蚀物相的种类，红色物质主要为氧化亚铜，绿色物质为氯铜矿和氯羟锌铜石的混合体，黑色物质则检测出明显的炭黑信号，推测可能来源于香、蜡烛等宗教供奉活动产生的烟熏沉积物。在制作工艺方面，金属条边缘平整，无拉拔痕迹，结合其宽度与厚度均匀的特点，判断其加工方式为将黄铜块锤打成薄片后裁剪成带状，再手工或借助简单工具均匀螺旋缠绕于棉芯线上。芯线纤维的显微形貌观察显示其纵向具有天然扭曲、中腔明显，横截面呈典型腰圆形，进一步确认芯材为棉纤维。捻向测试显示芯线为双股Z捻，金属条为S捻，符合传统捻金线的一般结构特征。综上，该研究揭示了吐峪沟石窟出土唐代捻金线在材料选择、结构构造、装饰工艺及腐蚀行为等方面的基本特征。该类金属装饰纺织品虽非采用贵金属，但通过对黄铜材料的仿金处理、双股棉芯的使用以及工艺流程的合理设计，兼顾了视觉效果与成本控制，展现了丝绸之路沿线地区宗教用织物在装饰技术上的独特性和地域性发展。
		2025 Vol. 45 (11): 3216-3225 [摘要] ( 41 ) RICH HTML PDF (106800 KB) ( 6 )

	3226	地基CO₂浓度反演的数据质量控制及快速反演算法
		李树^1，3，杨乐怡^1，3，储小雪^2，3*，叶松^1，3，施海亮⁴，甘永莹^1，3，王新强^1，3，王方原^1，3
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3226-09
		准确监测大气CO₂浓度对气候变化应对至关重要。地基遥感技术可提供高时空分辨率数据，但监测精度受多种因素影响。通过SCIATRAN辐射传输模型模拟不同观测条件下的辐射传输过程，分析先验廓线、光谱分辨率、太阳天顶角(SZA)、相对方位角(RAA)、温度、气溶胶光学厚度、边界层湿度对CO₂浓度反演的影响，给出地基CO₂反演数据质量控制的标准：(1)在观测过程中，根据当日预测的CO₂浓度水平采用不同的角度偏移控制标准为高浓度日允许SZA≤1.5°、RAA≤28°；低浓度日将角度偏移限制在SZA≤1°和RAA≤27°范围；(2)在反演过程中，利用实时的温度和压强廓线数据，例如使用欧洲中期天气预测中心发布的ERA5再分析数据集，包括动态更新的温度与压强；(3)采用城市型气溶胶，剔除光学厚度大于0.3、湿度大于80%的数据。结合遗传算法（GA）与Levenberg-Marquardt（L-M）算法优势提出了一种基于全局-局部协同优化的反演算法（GLSO），并使用GLSO反演方法对EM27/SUN观测数据进行反演，结果表明：相比于L-M方法，GLSO迭代次数减少40%，CO₂柱总量偏差从0.85%降至0.80%，XCO₂反演结果与TCCON数据的偏差为0.13%，优于L-M算法0.27%的偏差；与GOSAT官方的CO₂浓度产品偏差小于1%。
		2025 Vol. 45 (11): 3226-3234 [摘要] ( 36 ) RICH HTML PDF (11153 KB) ( 4 )

	3235	SWIR光谱特征与矿物相变多指标协同响应对花岗岩风化分级的指示
		张硕^1，2，3，李宇¹，姜彤^1*，黄健瀚¹，黄银伟^1，4，田景春³，山茂钰¹，李佩瑶¹
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3235-11
		花岗岩的风化程度是控制岩体工程地质特性与灾害风险的关键因素，但传统评估方法存在单维度参数表征不足及侵入式采样破坏岩体完整性的缺陷。为此，融合化学风化指标及短波红外光谱（SWIR）技术所表征的矿物学特征，构建了多维度花岗岩风化程度无损评价体系。以广德市典型花岗岩风化剖面为研究对象，结合了物理力学试验、X射线荧光光谱(XRF)和SWIR光谱分析，系统揭示了风化过程中元素迁移-矿物相变-力学劣化的协同演化机制。研究表明，不同风化程度花岗岩物理力学性质与化学风化指标的变化之间存在着明显的相关性。STI指标与孔隙率呈现明显相关性，而CIA、CIX、WIC、WIG和Rb/Sr指标与干密度、吸水率、抗压强度和超声波速之间有显著的线性关系；SWIR光谱特征可动态表征矿物转化序列，全风化层是以蒙脱石和高岭石为主的吸收特征，强风化层呈现出蒙脱石和伊利石为主的吸收特征，弱/微风化层显示出相似的蒙脱石和葡萄石的吸收特征，但微风化层的蒙脱石和葡萄石的含量更低会导致吸收峰深度显著降低，可作为弱/微风化层的鉴别特征；矿物的光谱吸收峰形态、深度和比值等特征与化学风化指标定量对应，在矿物相变过程SWIR光谱显示，d_{1 400}和d_{2 200}随着黏土矿物含量变多而增大，d_{1 400}/d_{1 900}和d_{2 200}/d_{1 900}比值越大指示黏土矿物风化越严重。同时吸收峰深度及其比值与可移动氧化物定义的化学风化指标比Si-Ti和Rb/Sr指标对花岗岩风化程度评估更具优势。基于矿物相变与光谱特征协同响应构建的风化层定量划分框架的研究，为花岗岩风化等级的快速识别与灾害风险防控提供了理论及方法支持。
		2025 Vol. 45 (11): 3235-3245 [摘要] ( 35 ) RICH HTML PDF (23106 KB) ( 13 )

	3246	基于红外光谱、XPS分析金属离子对萤石浮选影响的机理研究
		吕志岩¹，刘荣祥^1*，曹钊²，李解³
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3246-08
		萤石(CaF₂)作为国家战略性矿产资源，其高效回收面临重大挑战：一方面与方解石等钙质矿物紧密共生，另一方面浮选体系中金属离子(Ca²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺)的干扰导致选择性分离效率低下。本研究采用溶液化学计算、zeta电位分析、红外光谱分析(FTIR)和Ｘ射线光电子能谱(XPS)分析技术，系统揭示金属离子调控辛基异羟肟酸(OHA)在萤石表面吸附的微观机制。通过溶液化学计算与zeta电位分析，表明金属离子在一定的pH值下金属阳离子优势组分通过压缩萤石颗粒表面双电子层的方式改变萤石表面zeta电位，导致矿物表面zeta电位负值降低，萤石表面电位调控使OHA吸附量提升。FTIR结果表明，经OHA处理后的萤石谱图中多处出现了OHA官能团，说明OHA在萤石表面发生化学吸附。经金属离子和OHA处理的萤石谱图中，出现了—CH₃、—CH₂—、CO、C—N、C—C—C、C—O、N—O吸收峰，且吸收峰有所增强。XPS深度分析揭示，金属离子作用萤石后吸附OHA的含量都明显高于未经金属离子作用的萤石吸附OHA 的含量。经金属离子和OHA处理萤石后，Ca(2p)的结合能偏移量变大，Ba、Fe可取代表面Ca晶格位点，N(1s)峰强度增加，并形成Me—O—N新型键合方式，结合zeta电位、FTIR以及XPS分析，金属离子对萤石与OHA吸附效能序列：Fe³⁺>Ba²⁺>(Ca²⁺/Ba²⁺/Fe³⁺)≥(Ca²⁺/Ba²⁺)≥(Ca²⁺/Fe³⁺)>Ca²⁺。该研究建立的“金属离子—界面—药剂”三元作用模型，为复杂水质条件下萤石高效浮选提供了理论支撑，所发现的晶格取代-化学吸附协同机制对新型浮选药剂设计具有重要参考价值。
		2025 Vol. 45 (11): 3246-3253 [摘要] ( 40 ) RICH HTML PDF (5670 KB) ( 10 )

	3254	激光共焦倒置显微拉曼光谱仪光路设计
		黄保坤^1，宋欣泽²，程婧³，李雨萌¹，黄天云子¹，沈天阳¹，孔心斓¹，陶莎^1，张韫宏^4*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3254-08
		采用共焦设计的显微拉曼光谱仪，因激发光能量利用效率高，拉曼散射信号收集和传输效率高，所以具有高灵敏度，高光谱分辨率和高空间分辨率等优点。从而成为实验室的主要分析工具之一。而倒置显微镜因将显微镜的出光孔转向显微镜上方，因而具有样品体积受限小，样品更换速度快，光束向上传输适用于培养皿等容器中样品检测等优点，在生物材料，光镊拉曼等领域具有较好的应用前景。通过自主设计光路，包括激光光路系统，倒置显微镜，拉曼信号光路系统，光谱仪，并预留接口与购置的激光器和光电耦合装置（charge coupled device，CCD）结合，研制成激光共焦倒置显微拉曼光谱仪，结构稳定，杂散光水平低，安装环境要求低，维护方便。根据拉曼光谱仪通用规范（GB_T 40219—2021），对激光共焦倒置显微拉曼光谱仪的灵敏度和光谱分辨率进行测试，结果显示：当光谱仪的入光狭缝分别是50和20 μm宽度时，氖灯的1 710 cm^-1 的光谱分辨率分别为2.5和1.5 cm^-1，符合通用规范中“光谱分辨率”的Ⅱ级指标；以波长为532 nm，输出功率为50 mW的激光器作为激发光源，曝光时间300 s，分别采用开放电极式和背散射式CCD时，单晶硅的三阶拉曼特征峰的信噪比分别达到11∶1和20∶1，并能观察到四阶峰，符合通用规范中“信噪比”的Ⅰ级指标。并通过瑞利判据计算激光聚焦的光斑直径，在使用放大倍率50，数值孔径0.75，焦距0.5 mm 的徕卡物镜时，激光经过物镜聚焦后的光斑大小约为0.433 μm。通过光学成像放大倍率公式计算得到拉曼信号光路系统放大倍率为200，到达狭缝的光斑直径约为86.6 μm，光谱仪的放大倍率为1，到达CCD的光斑直径约为86.6 μm，CCD的像素大小为16×16 μm，光斑直径占据的像素数约为5.4像素，狭缝宽度50 μm时，狭缝经光谱仪成像占据的CCD的像素数约为3.1 像素，通过实际测量光斑大小对计算结果进行了验证。对仪器设计的细节，例如激光扩束器的设计理念和光机械设计方法，长通滤光片的使用和光路设计，光谱仪和狭缝前透镜的数值孔径的匹配，光谱仪的结构及准直镜，聚焦镜的选择，光栅衍射的入射角度选择等进行了讨论。
		2025 Vol. 45 (11): 3254-3261 [摘要] ( 34 ) RICH HTML PDF (19445 KB) ( 8 )

	3262	中阶梯光栅光谱仪多曝光累计融合算法
		吴瑞鹏¹，孙亚楠¹，王磊²，刘佳¹，倪云凌¹，尹禄^1*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3262-06
		中阶梯光栅光谱仪是一种拥有高光谱分辨率的光谱仪，其性能易受环境因素影响，轻微的扰动即可引发光斑漂移现象。为了保障中阶梯光栅光谱仪的光谱分析精度，光斑坐标精确定位成为仪器开发的关键。此外，中阶梯光栅光谱仪探测动态范围大、光谱范围广，传统单次曝光模式难以在避免信号过饱和的同时实现探测器动态范围的有效利用。针对上述技术瓶颈，提出一种多曝光累计融合法采集并处理谱图。相机在不同曝光时间下自动捕获谱图并处理，筛选保存符合条件的谱图，通过图像合并结合动态阈值处理实现去噪和光斑质心精准识别。实验结果表明，采用该方法可以有效获取光斑信号，避免过曝影响，有效解决了噪声光斑的干扰。与传统高动态范围采集方法相比，该方法优势在于兼顾弱信号探测与强信号防过曝。这项研究为光谱采集及处理提供了新的自动化思路。
		2025 Vol. 45 (11): 3262-3267 [摘要] ( 37 ) RICH HTML PDF (8687 KB) ( 6 )

	3268	基于滤波相位重建的高光谱分辨率图像复原方法
		郑联慧¹，谢芸²
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3268-10
		高光谱分辨率光谱仪系统因其在光谱信息获取方面的高精度和高分辨能力，在天文探测、遥感成像以及目标识别等领域得到了广泛应用。该系统通过谱图重构技术，可将光栅光谱分解为二维狭缝图像与一维光谱信息。然而，在实际应用中，光学系统的波前像差及环境噪声等因素会显著影响成像质量，限制其在复杂场景下的性能发挥。特别是在狭缝成像过程中，波前像差会导致空间分辨率下降，进而影响后续光谱分析与数据解译的准确性。针对上述问题，提出了一种基于滤波相位重建的高光谱分辨率图像复原方法。该方法首先利用哈特曼-夏克波前传感器对系统中的波前像差进行测量，测量结果与Zygo激光干涉仪测量结果进行对比，测量误差的均方根为0.002 μm。基于傅里叶光学中的空间频率滤波理论，分析了不同宽度狭缝对波前像差的滤波作用，为后期的滤波相位重构奠定基础。在此基础上，构建了适用于狭缝成像条件的波前相位滤波模型，实现了对点扩散函数（PSF）的准确估计，为图像复原提供了物理基础和数学支撑。在图像复原阶段，采用非盲图像复原技术，结合所估计的PSF对受像差和噪声干扰的狭缝图像进行高质量重建。通过数值仿真与实验验证表明，该方法在面对大波前像差、低信噪比等复杂成像环境时，仍能有效恢复图像细节，显著提升系统的空间分辨率和光谱稳定性。相较于传统依赖自适应光学系统进行实时校正的方法，该方法无需引入额外硬件装置，具有更高的灵活性和工程可行性。此外，实验结果还表明，该方法在宽谱段乃至白光条件下均表现出良好的鲁棒性和适用性，进一步拓展了高光谱成像技术在天文观测、地面遥感等领域的应用潜力。综上所述，提出的图像复原方法为高光谱分辨率光谱成像系统在复杂光学条件下的性能优化提供了有效的技术路径，具备良好的实用价值与推广前景。
		2025 Vol. 45 (11): 3268-3277 [摘要] ( 39 ) RICH HTML PDF (14219 KB) ( 5 )

	3278	基于蛇形航线法与多光谱技术的土地FLUS模型演变及预测
		郑雨涛^1，2，杨凯欣³，毛海颖^1*，于景鑫⁴
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3278-10
		以北京市昌平区2010年、2015年、2020年，5年等间隔监测共3次的多光谱MS300数据为例，同时利用无人机蛇形航线航测法对重点区域进行补测，利用数据嵌入技术实现可见光与多光谱数据的紧密结合，避免了部分区域由于天气等因素影响土地的分类精度问题。引入土地利用动态度和转移矩阵的研究方法，利用FLUS模型对2035年昌平区土地利用情况进行综合模拟预测，得出2010年—2020年昌平区土地利用变化规律；利用Kappa系数通过精度检验，同时结合利用Python进行多重共线性检验得到的地形、地貌、交通等8个驱动力因子，在FLUS模型中进行马尔可夫链预测，得到2035年昌平区的土地利用变化情况，具体如下：（1）2010年—2020年的昌平区土地利用变化中，草地的转移变化较大，动态变化度为23.88%，主要由北部区域向中部及东部一些区域转换；水域，林地增长平稳，主要与耕地之间进行转换；建设用地和耕地面积有小部分减少，动态变化度分别为-1.64%与-0.36%，变化相对平稳。与实际的土地利用相比较，本研究与2010年至2020年间“严格控制耕地转为林地、园地等其他类型农用地”的“退耕还林还草”土地利用政策相吻合，也证实了资源三号卫星多光谱MS300数据和FLUS模型的可靠性。（2）在2010年—2020年间的土地利用类型转换研究与分析的基础上，利用FLUS模型对2035年的土地利用类型进行自然预测，同时在绿色低碳，耕地保护，生态保护三种不同情景下进行模拟，得出了该区域在2035年草地的退化程度相对较大，其他土地利用类型如建设用地、耕地、水域等的变化相对平稳的结论。即2020年—2035年绿色低碳情景下的昌平区土地利用变化趋势与2010年—2020年土地利用变化情况接近，这也与政策中的减量发展相符合。预示着在未来10年间，北京市昌平区的城镇化进度相对缓慢，经济的进一步发展不会短时间破坏基本的土地利用情况，但草地的退化时刻提醒着环境保护的重要性。通过该研究，可以进一步对不同省市地区土地利用类型的转化进行合理预测，为后期城市规划与城镇发展建设奠定理论与实践基础。
		2025 Vol. 45 (11): 3278-3287 [摘要] ( 58 ) RICH HTML PDF (25366 KB) ( 4 )

	3288	基于拉曼散射技术的阻垢剂快速检测及策略优化研究
		曹加蕾^1，2，4，程志杨³，王捷^1，2，4，贾辉^1，2，4*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3288-06
		阻垢剂在反渗透系统中发挥着关键作用，其痕量检测对于确保系统高效稳定运行具有重要意义。然而，传统的紫外-可见分光光度法(UV-Vis)在灵敏度、准确性等方面存在局限性。基于拉曼散射(RS)和表面增强拉曼散射(SERS)技术，构建了适用于反渗透(RO)系统中阻垢剂氨基三亚甲基膦酸(ATMP)的快速检测方法，比较了不同方法在检测性能及实际应用中的适用性。结果表明，RS与SERS在灵敏度、准确度和抗干扰能力方面均显著优于UV-Vis，且响应迅速。RS在0.5~1.0 mg·L^-1浓度范围内，检测时间小于4 min，适用于浓水中ATMP的快速定量检测；SERS技术在0.1~0.5 mg·L^-1区间灵敏度更高，适用于进水中痕量ATMP的精准识别。在工业背景水样中，RS和SERS在典型离子和有机物干扰下仍保持较低误差，展现出潜在的实际应用前景。基于RS与SERS各自适用浓度区间的特点，实现了对进水与浓水中ATMP检测策略的优化，为RO系统中阻垢剂的高效监测提供了切实可行的技术路径。
		2025 Vol. 45 (11): 3288-3293 [摘要] ( 44 ) RICH HTML PDF (2953 KB) ( 5 )

	3294	不同变质程度煤微晶结构演化特征及无机矿物组分研究
		贾进章^1，2，邢迎欢^1，2*
		DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2025)11-3294-07
		为了研究不同变质程度煤的微晶结构演化特征及无机矿物成分的相对含量，通过X射线衍射（XRD）实验对四种不同变质程度的煤进行表征，并进行了相分析和微晶结构参数计算。基于前人成果，研究了全煤级煤的微晶结构参数演化规律，并探讨了煤微晶结构的演化机制。研究表明：煤微晶结构参数随镜质组反射率呈非线性阶跃变化，煤的基本结构单元由“涡层状”逐渐转变为平直的石墨化结构，这种结构转变经历了从渐变到突变的转化。R_{o, max}在0%~0.6%，煤的微晶结构参数几乎不变，煤阶演化相对缓慢。R_{o, max}在0.6%~1.3%，进入快速演化阶段，脂肪族、含氧官能团迅速脱落，形成大量活性位点，芳构化几率增加。R_{o, max}在1.3%~2.4%，煤的延展度和堆垛高度的发育滞后于面网间距。反射率在2.4%~3.3%，纵向发育和生长基本停止，煤中类石墨微晶由“高瘦”变为“扁平”。R_{o, max}为3.3%～4.6%，含杂原子且缺陷的不规则芳香层片发生解构与重排。R_{o, max}大于4.6%时，芳香层片紊乱与缺陷大幅消除，大尺寸且高平整度片层平行堆叠，煤基本结构单元呈无序芳香碳与有序石墨微晶共存状态。
		2025 Vol. 45 (11): 3294-3300 [摘要] ( 50 ) RICH HTML PDF (6540 KB) ( 6 )

　京ICP备18030722号-1
　版权所有 © 《光谱学与光谱分析》期刊社
　地址: 北京市海淀区学院南路76号　邮编：100081
　Tel: (010)62181070　E-mail: chngpxygpfx@vip.sina.com
　本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发　E-mail:support@magtech.com.cn