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隨著社會與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境污染越來越成為困繞著人類健康和制約社會繼續(xù)發(fā)展的嚴(yán)峻問題，多環(huán)芳烴類污染物，在環(huán)境中具有長期穩(wěn)定性、可遷徙性以及生物富集性，能干擾生物內(nèi)分泌系統(tǒng)，損壞生物的神經(jīng)系統(tǒng)，潛在的致癌作用[1-3]。表面增強拉曼光譜(Surface enhanced Raman spectroscopy, SERS)作為一種強有力的原位分析技術(shù)，不僅可以像拉曼光譜一樣能夠提供分子結(jié)構(gòu)的特征光譜，而且還可以極大地增強被測分子的拉曼信號，通常可以增強6個數(shù)量級以上，有時甚至可以達(dá)到14個數(shù)量級，從而達(dá)到單分子檢測。文獻(xiàn)研究表明表面增強拉曼光譜完全可以實現(xiàn)對特定環(huán)境污染物的高靈敏度定性和定量檢測。過去受限于拉曼光譜儀的發(fā)展，表面增強拉曼光譜基本上只能作為一種實驗室技術(shù)。隨著激光器技術(shù)、光纖技術(shù)以及CCD檢測技術(shù)的發(fā)展，拉曼光譜儀可以集成為一個小型、快速、簡便的檢測設(shè)備，進(jìn)而使拉曼光譜儀應(yīng)用于多環(huán)芳烴快速分析領(lǐng)域成為可能[4-11]。
盡管歐盟和美國的新法規(guī)要求航行在歐洲和美國沿海的船舶使用低硫航油，但由于執(zhí)法難度大，違規(guī)風(fēng)險小，在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動下，便宜的、高硫的燃料仍被許多輪船違法使用。然而，新技術(shù)的發(fā)展將改變這一現(xiàn)象。基于一對Andor紫外光譜儀構(gòu)建的實時空中污染檢測系統(tǒng)能夠以每小時20艘的速度實時監(jiān)控船舶污染。
水是地球上萬物的命脈所在，水與生命息息相關(guān)。但是隨著人類社會文明的不斷發(fā)展，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活用水等各種污染層出不窮，對人類社會和動植物的成長都形成了不同程度的威脅。因此需要對及時對水體進(jìn)行檢測，查出潛在的水污染或污染源，及早的避免可能對人、生物及環(huán)境造成的損害。
等離子體一直是物理研究中非常重要的一個方向，涉及的研究方向包括：等溫等離子體，燃燒，爆炸，LIBS，激光加工等等，并在工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用場景。在涉及等離子體的一系列研究方向中，有一種普遍的需求，了解等離子體由何種成分構(gòu)成，以及其如何隨時間變化，及測試等離子體的關(guān)鍵參數(shù)：溫度和自由電子、離子濃度。 為了收集此類信息，我們需要同時進(jìn)行等離子成像和等離子體光譜測試。
時間分辨光譜廣泛用于材料/相互作用的動態(tài)特性以及動力學(xué)過程分析，其應(yīng)用涵蓋激光與放電等離子體，燃燒與爆炸，光伏，光催化，原子分子動力學(xué)，化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)，生物醫(yī)學(xué)，半導(dǎo)體材料載流子動力學(xué)等方向。傳統(tǒng)的時間分辨光譜方法，或需要多次重復(fù)實驗（如使用PMT類高速單點探測器或ICCD類快速門控探測器），或需要較高的成本（如分幅相機、條紋相機、高速線陣/面陣探測器等），且靈敏度、分辨率、動態(tài)范圍比普通科研級光譜相機相距甚遠(yuǎn)。
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