在高能激光系统中, 反射膜的损伤生长特性和初始损伤一样重要。对薄膜损伤生长特性的研究将有助于探究反射膜损伤机制, 从而进一步有效地提高其抗激光损伤能力。使用电子束蒸发(EB)和离子束辅助(IAD)两种工艺制备了1 064 nm波长下的HfO2/SiO2反射膜, 利用四种尺寸的单分散的SiO2小球形成人工节瘤, 来研究薄膜镀制工艺和节瘤尺寸对节瘤损伤生长特性的影响。激光损伤测试结果表明: 节瘤损伤生长阈值基本随节瘤尺寸的增加而减小。EB工艺制备的反射膜中, 四种尺寸节瘤的损伤生长阈值都高于其初始损伤阈值, 而IAD工艺制备的反射膜中结果则相反。另外, IAD工艺要比EB工艺制备的反射膜中的节瘤在发生初始损伤后更易于损伤生长, 说明薄膜镀制工艺对节瘤的损伤生长速度有一定的影响。

为了研究燃烧条件对KClO4/Zr烟火剂燃烧过程中光辐射性能的影响, 考察了KClO4/Zr在开放环境和不同规格封闭石英管内的燃烧发射光谱和燃烧产物。 借助光纤光谱仪、 光电二极管和示波器测试了烟火剂燃烧过程中的光辐射能量分布和闪光时间-强度曲线, 分析了所得发射光谱在(590±10), (750±10)和(808±10) nm三个主吸收波段内的光谱效率, 借助SEM表征了不同燃烧条件下KClO4/Zr燃烧产物的形貌。 结果表明: 在开放条件下燃烧时, KClO4/Zr的燃烧发射光谱在可见光到近红外的宽波段内, 最强辐射出现在730~820 nm波段。 在石英管内封闭燃烧时, 随着石英管体积的减少, 在石英管外检测到的燃烧发射光谱强度逐渐减弱, 光谱能量分布也呈现不同的变化规律, 而且对火焰发射光谱分布进行处理后, 随着石英管体积的变化, 得到(590±10), (750±10)和(808±10) nm波段的光谱效率也呈现不同的变化规律。 但是, 随着石英管体积的减少, KClO4/Zr烟火剂的爆燃闪光辐射时间逐渐缩短, 峰值辐射强度逐渐提高。 增加石英管的直径, 有利于在管外获得更高的有效光辐射能量, 减少石英管的直径, 则有利于提高烟火剂的峰值辐射强度。 随着管直径的增大, KClO4燃烧更加充分, 产物粒径较小, 呈规则的球状。 而管长度的改变对反应并无太大影响。

为了获得低阈值连续波工作太赫兹源，采用固源分子束外延技术生长了GaAs/AlGaAs束缚态向连续态跃迁的太赫兹量子级联激光器(QCL)有源区，基于半绝缘-等离子体波导工艺制作了太赫兹量子级联激光器。获得了激光器(腔面未镀高反射膜)的发射光谱和相应的输出特性等性能，其中器件在10 K 工作温度、350 mA 激励电流下的中心频率为2.93 THz，连续波工作模式的阈值电流密度为156 A/cm²，器件的最大光输出功率为7.84 mW，最高工作温度为62 K。

利用等离子体聚合技术制备的GDP壳层是目前ICF靶丸的主要烧蚀层材料。为了了解GDP薄膜沉积过程中的CH等离子体的状态, 采用朗缪尔探针和质谱仪对C4H8/H2等离子体的组分和状态参数进行了诊断, 并对等离子体的电子能量分布函数、电子密度、电子温度等进行了深入分析。同时讨论了等离子体状态与放电参数之间的关系。研究发现, 射频功率对等离子体参数有明显的影响。从10 W到35 W, 电子密度正比于射频功率。随着射频功率的增加, 在两步电离机制作用下, 电子温度和等离子体电势呈现先减小后增大的变化趋势。另外, 在高气压下, 质谱诊断中发现了大量的稳定的小质量碎片离子, 这表明在高气压下等离子体气相中的离子碎片聚合反应被抑制。

基于束缚态到连续态跃迁有源区能带结构,实现了2.5 THz量子级联激光器的连续波工作。激光器的输出频率随电流可在2.45~2.47 THz之间可调,在连续波工作模式下的最高输出功率大于6.0 mW,最高连续波工作温度为60 K,阈值电流密度为120 A/cm²,经Si透镜整形后的输出光斑为高斯分布。

以PdCl2为活化敏化液,水合肼为还原剂,采用化学浸渍-还原法在常温下制得了磁性金属Ni掺杂三聚氰胺-甲醛（MF）气凝胶,为金属掺杂气凝胶的制备寻得了新的途径。利用X-射线粉末衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等对Ni掺杂MF气凝胶进行表征,SEM和TEM均表明,经浸渍-还原处理后的MF气凝胶骨架中较均匀地分布着粒径约100 nm的金属Ni颗粒,其中部分颗粒生长连结形成较大团簇。N2吸-脱附实验数据显示,掺入金属Ni后,MF气凝胶的比表面积、总孔体积、微孔体积均减小,表明浸渍-还原处理后得到的金属Ni颗粒均匀分布于MF气凝胶孔隙中,其中少量大孔的出现是由形成团簇的Ni颗粒填充了部分纯MF气凝胶的孔隙撑开了孔隙结构所致。

惯性约束聚变(ICF)冷冻靶中氘氘(D2)、氘氚(DT)等燃料冰层在靶丸中的分布由靶丸所处的温度场决定。在氘氘冷冻靶中, 垂直温度梯度引起的气-液界面张力梯度可以抵消重力作用, 使氘氘液体在靶丸内均匀分布; 然后在氘氘的三相点附近缓慢降温, 可以实现燃料冰层的均化。 在氘氘冷冻靶均化实验系统上, 采用温度梯度结合制冷速率与制冷过程控制的方法, 实现了1 mm直径、30 μm壁厚的辉光放电聚合物(GDP)靶丸中氘氘冰层的均化, 对背光阴影图像中亮环位置进行分析表明: 氘氘冰层的平均厚度为185.56 μm, 均匀度为80.2%, 模数-功率谱曲线中模数2~100对应的内表面粗糙度为2.26 μm。

利用辐照还原法在500 kGy辐照剂量下制备了Au掺杂MF有机气凝胶。通过X射线衍射(XRD)、能量色散光谱仪(EDX)和透射电子显微镜(TEM)测试证实了辐照法成功地制备出Au掺杂MF有机气凝胶复合物。EDX和TEM照片表明辐照处理后Au纳米颗粒均匀地分布在MF气凝胶骨架中, 并且Au纳米颗粒的平均尺寸为5.8 nm。N2吸附数据分析表明掺入Au纳米颗粒后, MF气凝胶的比表面积、总孔体积、微孔体积和介孔体积都有所下降。

以葡萄糖为还原剂，天然石墨片为原料，采用Hummer法制备了石墨烯粉末(Graphene);并以该产物、KMnO4和HCl为原料，采用水热法制备了MnO2/Graphene复合材料。用扫描电子显微镜和X射线衍射对所制备的复合材料进行了表征，结果表明，水热法制备的MnO2材料为纯的α-MnO2相，且石墨烯粉末的加入并没有影响MnO2的晶体结构。在1 mol/L Na2SO4电解液中进行了循环伏安和计时电位扫描测试，电极材料电化学性能稳定，具有较好的可逆性，在1.27 mA/cm2电流密度下进行充放电测试时，电极比电容为147.9 F/g;再循环1000次后，电极仍能保持稳定的电容，是一种理想的电化学电极材料。

采用等离子体气相凝聚技术制备了银纳米团簇颗粒, 开展了实验条件及工艺参数对团簇平均粒径和粒径分布的影响。利用四极质谱分析仪在线测量了银纳米团簇的粒径尺寸与分布, 并与透射电子显微镜(TEM)离线测量值进行比对。研究结果表明: 保持其他参数不变时, 增大结露区长度或溅射电流, 银纳米团簇的平均粒径尺寸将增大; 增加氩气流量, 银团簇粒子平均粒径也相应增大, 但当氩气流量增至60 mL/min以上时, 其平均粒径反而会减小。而氦气的加入会使平均粒径尺寸减小。在各工艺参数中, 溅射电流和氩气流量是影响银纳米团簇平均粒径的主要因素。通过调节工艺条件, 获得了平均粒径尺寸为2, 4和6 nm的银纳米团簇, 四极质谱仪监测的粒径分布与TEM离线表征结果总体一致。