2026年, 第38卷, 第3期　刊出日期：2026-09-30

  

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  拉曼光谱在海关特殊物品生物安全识别检测中的应用

  胡春立, 水晶, 郁施伟, 李深伟, 张先彪, 高钰勇, 朱建国, 陈昌, 田桢干

  光散射学报. 2026, 38(3): 589-596. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603001

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  在海关特殊物品监管实践中，对进出境货物、邮寄物及旅客携带物中所含的病原微生物、未知蛋白与毒素等生物风险因子进行快速、精准的识别鉴定，是维护国门生物安全的挑战之一。针对此项需求，拉曼光谱技术以其无损检测、响应快速、结果精确、操作安全高效且适用于现场在线查验等一系列显著优势，展现出巨大的应用潜力。本文系统性地梳理并评述了拉曼光谱技术在特殊物品生物安全识别领域的应用现状、关键优势与现实局限，并对其在未来口岸查验工作中的深化应用前景进行了展望，旨在为我国海关构建现代化、智能化的特殊物品卫生检疫监管体系提供坚实的科学依据与技术决策参考。
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  拉曼光谱在甲状腺结节评估与甲状腺癌精准诊断中的研究进展与展望

  杜婧

  光散射学报. 2026, 38(3): 597-609. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603002

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   光学成像与无损的光谱检测技术是光学与生物医学交叉研究领域的重要发展方向。拉曼光谱作为一种基于分子“指纹图谱”的高灵敏、非侵入性分析技术，在光学生物医学交叉研究领域具有重要价值。本文系统综述了拉曼光谱的基本原理与技术特点，重点分析其在甲状腺结节良恶性鉴别、甲状腺癌诊断中的具体应用。同时，系统探讨当前研究面临的技术挑战，并展望其未来发展方向，以期为该技术的临床转化与深入研究提供理论参考。

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  紫外-可见光谱在宝石矿物中的应用及研究趋势

  郭倩, 徐志 , 何翔 , 窦磊

  光散射学报. 2026, 38(3): 610-623. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603003

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   紫外-可见（Ultraviolet-visible, UV-Vis）光谱基于物质价电子跃迁形成特征光谱，通过分析吸收峰波长与强度，可实现宝石矿物定性、定量及结构分析。其具备灵敏度高、操作简便、成本低、无需化学预处理等优势，是宝石矿物表征的核心方法。本文按有机、无机宝石特性展开研究。有机宝石中，以珍珠、珊瑚为代表，解析 280 nm、312 nm 等特征吸收峰，明确 π→π* 跃迁主导的光谱形成机制，助力天然与处理品鉴别。无机宝石中，聚焦配体场跃迁、电荷转移跃迁及晶体缺陷引发的光谱差异，结合刚玉、锆石、磷灰石、钻石、祖母绿等案例，阐述其在品种鉴别、天然 / 合成区分、产地溯源中的价值，同时提及导数光谱可分离解析重叠吸收带。未来可通过拓展颜色定量化分析、优化产地溯源方法、深化数据处理技术、挖掘无色宝石光谱信息，提升该技术在宝石领域的应用深度与广度，提供更全面技术支撑。
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  跨水气界面的水下目标光谱成像YOLOv5智能识别探测研究

  宋思远, 蔡红星, 李栋梁, 周林华, 花扬扬,

  光散射学报. 2026, 38(3): 624-631. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603004

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  随着海洋战略的深化推进，水下目标探测在资源勘探、生态保护及国防军工等领域的重要性与日俱增。当前传统跨水气界面的水下目标探测虽然能实现目标探测，但是仍普遍存在误检率高、实时性差、成本高昂等问题。基于此本文提出了一种基于光谱成像的YOLOv5智能探测方法，并结合理论仿真和实验验证了该方法的可行性。在理论方面，基于米氏散射理论与蒙特卡洛模拟方法对探测过程进行了仿真，发现在400~550 nm存在透射窗口，为后续实验提供了理论依据。然后在实验方面自主搭建了基于快照式光谱成像的水下目标探测系统，采集贝壳、石子等5类目标、4种底质、3档浑浊度及3档水深条件下的光谱图像并构建数据集，使用图像-光谱双维信息卷积核适配的YOLOv5模型进行端到端检测，检测精确率（Precision）达99.6%，召回率（Recall）达98.7%，从而为水体环境下的目标识别发展提供理论和实验依据。
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  蓝色签字笔拉曼光谱的滤波算法比较与模式识别优化研究

  牛凡, 李彪, 刘畅, 武岩岩, 张淙溪

  光散射学报. 2026, 38(3): 632-638. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603005

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  本文提出了一种将拉曼光谱与化学计量学深度融合的系统方法，旨在实现对蓝色签字笔油墨的高精度鉴别。研究中引入有限冲激响应数字滤波器（Finite Impulse Response,FIR）、快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）、离散小波变换（Discrete Wavelet Transform,DWT）和希尔伯特变换（Hilbert Transform,HT）等四类先进滤波算法，对原始光谱进行多维度去噪与特征增强处理；并结合Fisher判别分析（Fisher Discriminant Analysis,FDA）与支持向量机（Support Vector Machine,SVM）两种模式识别模型，对28种不同品牌与型号的蓝色签字笔进行系统性分类。结果表明，光谱预处理显著提升了模型的判别能力，其中DWT-SVM模型表现最佳，在训练集、测试集及验证集上的分类准确率均达100%，实现了对不同品牌型号油墨的完全区分。本研究不仅显著优化了拉曼光谱数据的解析效率与识别准确性，也为复杂背景下的书写工具来源鉴定提供了可操作性极强的技术路线，对推动法庭科学中笔迹物证分析的客观化与智能化具有重要意义。
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  面向复杂基质弱差异拉曼数据的双判别协同与参数自适应优化的运动能量胶检测方法

  王晟, 贺鸣杰

  光散射学报. 2026, 38(3): 639-649. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603006

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  运动能量胶作为运动营养补充剂，其真伪与掺假问题直接关系食品安全与消费者权益。由于该类产品基质复杂、成分相近，拉曼光谱信号差异微弱，传统检测方法难以实现精准鉴别与定量分析。本研究提出一种融合双判别协同与参数自适应优化的显微拉曼光谱检测方法。首先，采用主成分分析对原始光谱进行降维与特征提取；在此基础上，构建偏最小二乘判别分析与支持向量分类器组成的双判别协同模型，通过决策级融合实现真伪及类别的高精度鉴别。针对掺假浓度定量需求，引入金枪鱼群优化算法对残差神经网络的关键超参数（层数、学习率、卷积核大小等）进行自适应寻优，建立TSO-ResNet定量分析模型，以增强对弱差异光谱信号的拟合能力与泛化性能。模型性能采用十折交叉验证进行内部评估，并通过独立样本测试验证其实际应用可靠性。结果表明，双判别协同方法在真假鉴别任务中准确率达98.1%以上，TSO-ResNet定量模型的预测决定系数达0.972以上，均显著优于单一模型与未优化网络。本方法充分发挥了显微拉曼光谱的非标记、高分辨优势，结合智能优化与协同判别策略，为复杂基质中弱差异样本的快速、准确检测提供了新的技术路径，在运动营养食品质量监控领域具有良好应用前景。
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  固定相调控型层析色谱拉曼光谱联用高效分离检测多环芳烃

  摆佳瑞, 许凌子, 喻倩, 孔宪明

  光散射学报. 2026, 38(3): 650-656. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603007

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  本文采用薄层色谱-表面增强拉曼光谱（Thin-Layer Chromatography Coupled with Surface-Enhanced RamanSpectroscopy, TLC-SERS）联用技术，以硅藻土与氧化铝两种固定相混合制备了一种新型混合固定相，探究了硅藻土与氧化铝不同比例的物理混合所制备的薄层色谱对多环芳烃分离性能的影响并由比移值Rf确定了最佳混合比。将蒽与茚并［1，2，3-cd］芘混合物用毛细管移样到制备的新型薄层色谱上进行分离并经过紫外光定位蒽与茚并［1，2，3-cd］芘，最终在便携式拉曼光谱仪上成功的检测出了蒽与茚并［1，2，3-cd］芘拉曼特征峰。该法创新性的结合两种各有优缺的固定相的优点，成功的将多环芳烃混合物高效分离并检测出来。

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  纺织品中甲基苯丙胺的表面增强拉曼光谱检测方法建立

  陈宇佳#, 周静雯#, 林嘉盛, 林君峰, 张月皎, 李剑锋

  光散射学报. 2026, 38(3): 657-665. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603008

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  立足于海关稽查与公共安全领域对隐蔽毒品检测的迫切需求，本工作建立了一种基于表面增强拉曼光谱（Surface-Enhanced Raman Spectroscopy, SERS）的面向纺织品载体筛查技术，为藏匿于织物中的甲基苯丙胺（Methamphetamine, METH）提供了有效的技术解决方案。设计局域表面等离子体共振（Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR）吸收带被精确调整至激发光源附近的金纳米棒进而确保了纳米材料与激发光源之间达到最佳的光谱匹配状态，进而激发出最优的电磁场增强效果，获得最强的SERS响应。该基底不仅展现出优异的检测能力（检出限为50 ng/mL），还保持了极高的信号均一性（相对标准偏差仅为3.83%），兼具高灵敏度与稳定性，为实际应用奠定了坚实基础。为验证方法的实际应用能力，本研究选取棉布、纸张等典型载体，制备了模拟真实藏匿情境的样本，并以此进行了检测验证。结果表明，该方法在此类复杂基质中仍能保持稳定的分析性能，能够实现低至500 ng/mL浓度的目标组分识别，该方法彰显了其在可疑物品现场快速筛查方面的卓越能力，是一种极具前景的现场解决方案。
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  微流控-表面增强拉曼散射的色素检测研究

  杨番麟, 李聪慧, 梁丽, 张洁

  光散射学报. 2026, 38(3): 666-674. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603009

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  针对茶叶中偶氮类合成色素传统检测方法存在预处理复杂、灵敏度低、难以现场快速检测等问题，本研究构建了一种基于银纳米立方体-硫脲复合基底（Ag nanocubes-thiourea composite substrate, AgNCs@CH4N2S）的微流控锥形光纤表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering, SERS)探针传感器。采用多元醇还原法制备银纳米立方体(Ag nanocubes, AgNCs)，利用硫脲对其进行表面功能化修饰，有效削弱基底负电性，增强与负电性偶氮色素分子的静电吸附作用，显著提升拉曼信号增强效果。实验结果表明，该微流控平台对罗丹明6G (R6G)的检测限(Limit of Detection，LOD)低至10-9 mol/L，分析增强因子(Analytical enhancement factor，AEF)为1.81×107，可实现多组分污染物同步识别。对日落黄、柠檬黄、胭脂红、苋菜红四种偶氮类色素的LOD可达1 mg/kg。本研究构建的微流控SERS传感器具有灵敏度高、响应快速、集成度好、适用于现场痕量检测等优点，为茶叶中违禁偶氮合成色素的快速筛查与精准定量提供了新方法。
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  Ca4Li合金的声子谱和热力学性质的第一性原理研究

  吴晓卫, 陈杨梅

  光散射学报. 2026, 38(3): 675-680. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603010

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  本文基于第一性原理计算结合无偏结构搜索技术研究了CaxLi(x =1~8)在0~100 GPa的结构、晶格动力学和热力学性质。结果表明Ca4Li是高压下唯一具有负形成焓的热力学稳定相，其晶体结构空间群为P4/mnc。电子结构计算表明，P4/mnc-Ca4Li是一种具有间隙局域电子的电子化合物，呈金属性，费米能级附近的电子能带主要由Ca的d轨道电子贡献。通过计算声子谱，分析了其晶格振动特征并确定了红外活性模和拉曼活性模的频率和简并度。最后，利用准谐近似方法结合声子态密度，计算了其随温度演化的振动自由能、振动熵、等体摩尔热容等热力学性质。本研究深化了对Ca-Li合金在高压下物性的理论理解，也将为后续实验研究提供理论依据。
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  乳腺组织癌变的偏光显微成像定量研究

  惠紫阳, 吴进锦, 孙文惠, 王慧捷, 尚林伟, 尹建华

  光散射学报. 2026, 38(3): 681-687. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603011

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  乳腺癌是严重威胁女性健康的常见恶性肿瘤，其早期病变的研究与诊断对于提高治愈率具有重要意义。为此，本研究基于透射式显微镜的偏振成像技术，结合Mueller矩阵及其极分解方法，对正常与癌变乳腺组织的光学特性差异进行了系统定量分析。首先利用低温切片法获取正常和癌变乳腺组织切片，随后采集其在多种偏振态下的显微图像并计算对应的Mueller矩阵，进而通过Lu-Chipman极分解提取具有清晰物理意义且反映组织样本微观结构的特征参数，包括组织的散射退偏（Δ）、二向色性（D）和线性相位延迟（δ）等定量参数，以定量分析组织内部微观结构和光学各向异性的变化特征。结果显示，乳腺癌组织的散射退偏（Δ）与线性相位延迟（δ）均显著高于正常组织，表明癌变过程中组织纤维结构增生及散射无序性增强。基于受试者工作特征曲线（ROC）分析，Δ与δ参数的曲线下面积（AUC）最高，表现出最佳的判别性能。研究结果表明，基于Mueller矩阵极分解的偏振成像技术能够有效区分正常与癌变乳腺组织，证明了基于Mueller矩阵分解的偏振成像技术在乳腺癌诊断中的潜在应用价值。
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  重水标记单细胞拉曼光谱法对化疗药物的药效学初步评价——以顺铂为例

  许正政, 王心悦, 王诗伟, 陆峰

  光散射学报. 2026, 38(3): 688-694. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603012

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  本文目的是构建一种基于重水标记单细胞拉曼光谱法（D2O-labeled Single-Cell Raman Spectroscopy，D2O-SCRS）的顺铂体外药效评价体系，并将其与传统的CCK-8法进行对比验证。在顺铂浓度范围为0~2 μg/mL的条件下，以10%的重水处理人恶性黑色素瘤细胞（A375）24 h，采用D2OSCRS检测碳—氘（C—D）峰的位移以及C—D峰面积与（C—D+C—H）峰面积之比，计算代谢活性抑制的IC40值，以反映氘代大分子合成的早期抑制效应。结果显示，D2O-SCRS方法专属性良好，日内精密度为14.56%，日间精密度为13.69%。本文成功建立了基于D2O-SCRS的顺铂体外药效评价体系，D2O-SCRS得到的IC40与CCK8法（Cell Counting Kit-8）测得的IC50数值基本一致，验证了D2O-SCRS在药效早期评估中的可行性和可靠性。

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  基于双阶段特征选择-轻量梯度提升机的白酒掺伪甘油定量分析方法研究

  何子康, 易灿灿, 肖涵, 郝志强,

  光散射学报. 2026, 38(3): 695-706. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603013

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  白酒的生产过程中添加甘油是违反食品安全规范的行为，会对消费者的身体健康造成严重影响。针对现有的白酒掺伪甘油的检测手段如气相色谱法等存在成本高、前处理复杂、准确性低等问题，本文利用激光显微共聚焦拉曼光谱仪获得样品的拉曼光谱数据，并提出双阶段特征选择-轻量梯度提升机（Spearman-Lasso Light Gradient Boosting Machine，SL-LightGBM）模型，实现对拉曼光谱数据特征选择和回归预测。该模型融合了斯皮尔曼相关性分析的非参数检验优势与Lasso回归的稀疏求解能力，形成了层级特征筛选机制，共同作用解决了高维光谱数据中特征冗余和噪声干扰的耦合问题，最后利用LightGBM模型高效完成了回归任务。为了验证提出SL-lightGBM模型的有效性，本文将18个浓度梯度共540个样本分别用于支持向量回归（Support Vector Regression,SVR）、随机森林回归（Random Forest Regression,RFR）、极致梯度提升（Extreme Gradient Boosting,XGBoost）等不同模型进行回归分析对比。SL-LightGBM模型预测结果的决定系数达到0.9926，均方根误差达到0.0124，优于对比模型。同时额外增添了两种浓度糖精钠掺入的样品各160个用于模型训练与预测，结果与单一添加剂条件相比模型的回归性能未出现明显下降。说明SL-LightGBM在白酒掺伪甘油定量分析方面有良好的应用前景。
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  基于SSA-iWOA的玉米蛋白质近红外光谱检测

  秦爽, 曹洪, 于佐麒, 张博伟, 马际洋

  光散射学报. 2026, 38(3): 707-713. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603014

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  针对近红外光谱在玉米蛋白质定量分析中存在的变量冗余与稳定性差问题，本文提出一种麻雀搜索-改进鲸鱼优化（Sparrow Search-Improved Whale Optimization, SSA-iWOA）算法的特征波长提取方法。通过改进鲸鱼优化（improved Whale Optimization Algorithm, iWOA）算法动态平衡包围猎物机制与螺旋更新机制，提高局部开发能力。SSA-iWOA方法利用麻雀搜索（Sparrow Search Algorithm, SSA）算法的全局搜索能力和iWOA算法的局部精细搜索能力，实现全局探索与局部开发的有效平衡。将SSA-iWOA算法提取的特征波长与偏最小二乘法（Partial Least Squares, PLS）结合，构建SSA-iWOA-PLS玉米蛋白质检测预测模型，并与其他预测模型作对比。实验结果表明，SSA-iWOA筛选出的特征波长能够反映玉米蛋白质含量变化带来的光谱差异，实现光谱信息的快速提取。基于SSA-iWOA-PLS算法的玉米蛋白质检测模型提取出的特征波长减少了96.43%，决定系数提高了3.90%，均方根误差降低了38.31%，残差预测偏差提高了59.70%。
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  高光谱成像技术在彩绘瓷器研究中的应用探讨

  李倩, 路智勇, 高宇, 王佳, 燕芳雨, 张晓艳

  光散射学报. 2026, 38(3): 714-723. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603015

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   高光谱成像技术因测量速度快、对文物无损伤、可对目标物进行识别分类等优势，已在壁画、书画等平面文物的科学分析中得到成功应用，但目前仍缺少针对陶瓷器、青铜器、玉器等立体文物的高光谱研究。为进一步拓宽该项技术在文物保护领域的应用范围，本研究在使用400~1000nm的高光谱成像仪对陕西历史博物馆藏清描金红彩青花花卉瓷盘进行数据采集的基础上，设计出一种基于瓷盘青花料与元至清历代青花料光谱特征相似性匹配的算法对瓷器釉下青花料进行断代；采用一种基于融合光谱特征匹配的颜料识别算法，通过光谱角填图（Spectral Angle Mapper, SAM）与光谱信息散度（Spectral Information Divergence,SID）度量样品釉上彩料光谱与标准矿物颜料光谱之间的相关性与信息差异，分析出样品釉上红彩、黄彩的主要矿物组成；利用主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）、最小噪声分离（Minimum Noise Fraction,MNF）和序贯最大角凸锥（Sequential Maximum Angle Convex Cone, SMACC）等算法提取花卉中央被覆盖部分的图像信息。以上研究方法与结果显示出高光谱成像技术在瓷器断代与青花料溯源、瓷器釉上彩料鉴定、瓷器装饰流程分析等方面的应用潜力，可为扩大高光谱成像技术在文物保护领域的应用范围提供思路与参考。
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  辽宁北镇庙壁画材料的拉曼光谱和扫描电镜能谱分析

  张子谦, 王云峰

  光散射学报. 2026, 38(3): 724-732. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603016

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  辽宁北镇庙是全国五大镇山中保存最完整的镇山庙，第三批国家重点文物保护单位，其建筑内保存有较为完整的清代彩绘。本研究以北镇庙大殿清代壁画为对象，采用显微拉曼光谱、扫描电镜能谱等多种分析手段，对壁画颜料层与地仗层材料成分及结构进行了系统分析。结果表明，壁画颜料大量使用天然无机矿物颜料，包括朱砂、铅丹、铁红、铅白、雌黄等，同时也使用了人工合成颜料群青和巴黎绿；地仗层由黏土、砂和麻纤维按传统麻刀泥工艺制作，分为粗细两层，麻纤维含量约9.3%。本研究明确了壁画的材料组成与工艺特征，为后续深入研究与保护修复提供了重要依据，并对理解清代壁画制作工艺与材料具有参考价值。

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  云冈石窟第六窟壁画颜料的分析研究

  李丽红, 吕书强, 孙宇桐

  光散射学报. 2026, 38(3): 733-744. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603017

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  云冈石窟现存壁画大部分为清代时期所绘，是对当时政治生活、经济生活和文化生活的反映，因此通过壁画颜料的分析对文化遗产数字化、文物保护、艺术史、历史文化研究等具有重要意义。目前主要通过高光谱成像、X射线荧光光谱（X-ray Fluorescence Spectrometry, XRF）等无损分析技术，可精准识别矿物颜料成分、混合比例及胶结材料，为科学修复与色彩还原提供关键依据。文章以云冈石窟第六窟清代壁画为研究对象，测量了洞窟壁画中大面积颜料的高光谱点状光谱数据、X射线荧光光谱和拉曼光谱数据，通过对数据的分析并结合少量采样检验对比，结果表明红色颜料由朱砂、铅丹两种颜料混合而成，蓝色颜料为青金石，绿色颜料为巴黎绿，黄色颜料为密陀僧、赭石的混合颜料，黑色颜料为炭黑，白色颜料为硫酸铅和石膏。颜料成分的成果反映了清代的工艺演变与中外文化交流，数据不仅支撑云冈石窟的预防性保护，也为石窟寺数字化建模中的色彩还原奠定科学基础，推动文化遗产的可持续传承。

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  顾及工艺技法的壁画颜料层样板反射光谱特性分析

  陈文亮, 张霞, 潘晓轩, 高峰, 王为昊, 孙友鑫,

  光散射学报. 2026, 38(3): 745-756. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603018

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  壁画作为重要的文化遗产，其材质和工艺不仅反映了古代的创作技艺，也承载着丰富的历史信息。高光谱遥感技术能够原位、无损地获取壁画表面丰富的反射率光谱信息，是分析壁画材料和工艺技法的有效手段。选择我国古代壁画典型矿物颜料共计16种制作壁画颜料层样板，采集了颜料层样板和颜料粉末的反射率光谱（400~2500 nm），通过包络线去除法突出光谱的吸收与反射特征，系统分析了颜料层样板的光谱吸收特征，并探究了多种因素对颜料层样板反射率光谱的影响。结果表明，样板光谱受白粉层和胶结材料的共同作用影响，主导因素和影响程度因颜料种类、粒径和颜料层厚度不同而有差异。石青、石绿和氯铜矿样板光谱受胶结材料和白粉层的影响较小，样板与粉末状颜料的光谱基本一致，铅丹、铁红等13种颜料样板光谱受胶结材料或白粉层不同程度影响，样板与粉末状颜料的光谱有明显差异。进一步地，以克孜尔石窟壁画高光谱图像为例，采用光谱角匹配（Spectral Angle Match, SAM）、光谱信息散度（Spectral Information Divergence, SID）和皮尔逊相关系数（Pearson correlation coefficient, PCC）对实地壁画光谱与实验室光谱进行相似性分析。结果表明，相较于粉末状颜料光谱，颜料层样板光谱在光谱形态和关键吸收特征上与实地壁画光谱具有更高的一致性，尤其对于铁红、铅丹等易受白粉层影响的红色系颜料，该一致性提升更为显著。研究结果表明，颜料层样板光谱能够更真实地表征壁画颜料的实际光谱特性，可为壁画颜料光谱分析与解译提供更加可靠的参考。
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  新型光学修复胶体在玉质文物修复中的应用研究

  周璐 , 范丽君, 田建花, 王晓燕, 章月

  光散射学报. 2026, 38(3): 757-765. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603019

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  目前，玉质文物修复主要依赖胶黏剂粘接、玉石粉填充及表面色料涂覆等传统工艺，虽可实现基本结构还原，但仍存在色泽不协、透光不均、耐久性不足等局限。本文以一件出土玉器为研究对象，综合采用X射线衍射、拉曼光谱及紫外-可见光谱分析，明确其材质为透闪石。在此基础上，通过胶黏剂老化筛选与基于灰色关联分析的颜料配比优化，研制了一种以康达WD3620胶黏剂为基体、无机颜料为着色组分的新型光学修复胶体，并应用于玉器残损部位的填补修复。实验结果表明：修复区域与文物本体的色差（ΔE）仅为0.95，透光率达到55.80％，在视觉与光学行为上与本体高度融合。研究进一步提出基于角度依赖型光学响应的修复效果评价方法，借助修复区域与文物本体在不同光照角度下的视觉差异，既可实现常态展示下的视觉隐蔽，又为修复识别与后期维护提供科学依据。本研究为玉质文物的科学修复提供了新思路，兼具可操作性与应用潜力。
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  刚果（金）含钴白云石的光谱学特征研究

  张维肖, 吴思婷, 王伟嘉

  光散射学报. 2026, 38(3): 766-772. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603020

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  碳酸盐类矿物体系庞大，品种众多，其中两种粉色相似的方解石型碳酸盐矿物引起市场关注，即含钴白云石和方解石。实验选取5颗刚果（金）含钴白云石原石和1颗已知含钴方解石样品，进行常规宝石学测试、成分分析、红外光谱、激光拉曼光谱和紫外-可见光谱测试对比，两类样品红外光谱相似，主要具有位于1550~1500 cm-1范围内［CO3］2-的非对称伸缩振动吸收带、895/883 cm-1处［CO3］2-面外弯曲振动吸收峰和727/713 cm-1处［CO3］2-的面内弯曲振动吸收峰；激光拉曼光谱显示刚果（金）含钴白云石具有175 cm-1、298 cm-1、724 cm-1、1097 cm-1、1441 cm-1处拉曼特征峰，而含钴方解石样品存在153 cm-1、283 cm-1、710 cm-1、1086 cm-1、1435 cm-1处拉曼特征峰，结合成分分析，依据紫外-可见光谱测试结果，含钴白云石和方解石的粉色主要由于八面体内Co2+的自旋允许跃迁4T1g（4F）→4T1g（4P）所致，研究为含钴白云石和方解石的宝石学鉴定提供重要依据。
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  基于SFOA-SVM与LIBS的混凝土骨料来源及成分智能识别方法

  于方艳

  光散射学报. 2026, 38(3): 773-785. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603021

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  针对混凝土原材料质量控制中骨料来源追溯困难、矿物成分检测耗时及传统化学分析难以满足现场快速筛查需求等问题，提出一种基于激光诱导击穿光谱（laser-induced breakdown spectroscopy，LIBS）与海星优化支持向量机（starfish optimization-based support vector machine，SFOA-SVM）的混凝土骨料来源及矿物成分智能识别方法。选取玄武岩、花岗岩、砂岩、页岩、石灰岩、砾岩、板岩、片麻岩及大理石等典型骨料作为研究对象，构建纯骨料与混凝土截面双层LIBS光谱数据库，并结合X射线荧光光谱建立岩性类别及成分标签。通过基线校正、去噪、归一化和异常谱剔除等预处理方法，降低烧蚀波动、基体效应及骨料非均质性对光谱稳定性的影响。在识别骨料来源上，将降维后的LIBS光谱输入支持向量分类（support vector classification，SVC）模型，引入海星优化算法智能寻优SVC核心参数；在识别骨料成分上，将LIBS全谱数据输入支持向量回归（support vector regression，SVR）模型，引入海星优化算法智能寻优SVR核心参数。最终构建了SFOA-SVC分类模型和SFOA-SVR定量模型，实现了骨料岩性来源与元素成分智能识别。该方法可有效区分不同岩类骨料，揭示Ca、Mg、Si、Al、Fe、Ti等元素响应与矿物组成之间的关联关系。研究结果可为混凝土原材料进场检测、骨料来源追溯和质量分级提供快速无损的光谱学方法，同时为不同材料属性和运行环境条件下跨介质入水过程冲击载荷变化及自由界面演化机理研究提供基础材料参数支撑。
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  基于t-SNE降维技术的爆炸物与干扰物 LIBS 数据可视化研究

  闫红宇, 何君, 杨文, 丁小苗, 许立通, 李志鹏

  光散射学报. 2026, 38(3): 786-792. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603022

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  为解决高维激光诱导击穿光谱（Laser Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS）数据的结构分析与模式识别问题，以及无监督学习算法处理非线性数据时难以挖掘原始数据内在结构的局限性，本研究采用流形学习中的 t 分布-随机近邻嵌入（t-distributed stochastic neighbor embedding, t-SNE）非线性降维方法，对爆炸物与干扰物的LIBS光谱数据集进行二维空间可视化分析。结果表明，t-SNE 方法能够有效将高维LIBS数据映射至低维空间，显著提升光谱数据的可解释性，清晰呈现不同类别样本的分布模式。该研究为LIBS光谱数据的降维处理与聚类分析提供了直观、高效的技术指导方案，对拓展 LIBS 技术在相关物质识别领域的应用具有实践意义。
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  基于傅里叶变换红外光谱的不同水处理对浙麦冬与川麦冬结构特征的影响研究

  刘艳, 王建秋, 王冬冬, 陈登兴, 马瑞航

  光散射学报. 2026, 38(3): 793-806. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603023

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  本研究基于傅里叶变换红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR），构建了覆盖‘定性识别—定量变化率—PCA建模’的多尺度谱学评价体系，用于刻画麦冬在水处理过程中的结构扰动与构象调节。该体系以标准品峰位为锚点，结合差谱、组合变化率（ΔAmean、ΔSmean）与主成分轨迹，实现了定性—定量—模式识别的一体化分析。以麦冬皂苷D与甲基麦冬黄烷酮A为参照，确定O—H、C=O/C=C、C—O—C及β-糖苷等特征吸收；随后比较川麦冬与浙麦冬在不同浸泡时长/次数下的原始谱与差谱。结果显示：外部水处理扰动先改变氢键网络与局部极性环境，从而引发糖苷主链等结构的光谱响应；在关键峰（3384、1636/1640、1269、1159、930 cm-1）上，两品种于响应强度、起始时点与谱图稳定性方面存在显著差异。定量结果表明，川麦冬对扰动高敏感/高幅度（峰强度上升明显），但稳定性偏低；浙麦冬启动较晚/幅度较小，但在后期维持持续、稳定的响应。引入平均峰强度变化率（ΔAmean）与平均峰面积变化率（ΔSmean）后，川麦冬呈“快速激发—波动—松弛”，浙麦冬呈“迟滞—稳步增强”模式。主成分分析（Principal Component Analysis, PCA）进一步验证：川麦冬样本沿主轴快速迁移且后期发散，浙麦冬聚拢且轨迹平稳。本研究构建的“谱图定量—变化率整合—PCA建模”框架，为麦冬等中药材在水处理过程中的结构稳定性评估、炮制工艺优化与光谱数据建模提供方法依据。
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  基于FTIR与HSI双光谱技术结合的可擦笔油墨鉴别方法研究

  李开开, 吴逸琳

  光散射学报. 2026, 38(3): 807-816. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202603024

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  可擦笔油墨的可逆特性易被不法分子用于法律文书篡改，已成为当前司法鉴定领域亟待解决的核心问题。传统色谱类检测手段存在检材破坏性强、前处理流程繁琐、检测周期较长等局限，难以满足司法实践需求。为此，本文构建了傅里叶变换红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR）与高光谱成像（Hyperspectral Imaging, HSI）双光谱技术结合的鉴别体系，采集国内市售5个主流品牌共80种热致变色可擦笔油墨涂斑光谱数据，对比分析不同预处理方法的光谱优化效果。通过针对性特征工程提取关键变量，针对分类鉴别时不同品牌间光谱相似度高的难点，分别构建了适配红外光谱数据的级联XGBoost-LightGBM-CatBoost集成模型与适配高光谱数据的LightGBM分类模型。结果表明，基于FTIR的级联集成模型对不同品牌油墨的区分准确率达93.41%；而基于HSI的LightGBM模型准确率为89.72%，可作为鉴别区分可擦笔油墨的补充手段。该方法无损且单样本检测效率高，为可擦笔油墨的司法鉴定提供了一种新思路，在文件检验领域具有良好的应用前景。