基于电路的输出效果，采用电荷转移原理阐述平衡式Cockcroft-Walton(C-W)倍压电路较为复杂的物理过程，将电路中二极管的非线性导通特性等效为周期性线性导通的数学解析模型，推导了表征其输出特性的纹波电压和带载输出电压的理论输出表达式。采用仿真软件对比了基本式和平衡式C-W电路的输出特性曲线，结果表明平衡式拓扑结构的纹波大小约为基本式拓扑结构的8%。同时建立的多阶平衡式C-W电路纹波电压理论模型计算值略低于电路软件仿真值，带载输出电压的理论模型计算值与仿真值的相对误差低于10%。

基于TDX-200 透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM),利用ANSYS软件仿真物镜磁路存在空隙、凹陷、凸起缺陷时物镜轴上的磁场分布,在此基础上利用MEBS软件仿真物镜激励、球差系数等性能参数,分析了各磁路缺陷对物镜分辨率的影响.结果表明,在相同加速电压下,相对于空隙缺陷、凸起缺陷对物镜分辨率的影响,凹陷缺陷对物镜分辨率的影响最大.在200kV加速电压下,当物镜存在直径为0.5mm的半圆形凹陷环缺陷时,实际分辨率相对于理想分辨率的变化量可达到9.68%.

通过分析透射电子显微镜的曝光机理, 得出了荧光屏亮度与曝光时间之间的关系表达式。设计了TDX-200透射电子显微镜自动曝光电路, 并通过实验对自动曝光参数进行了标定。通过对多种实际样品在不同工作模式下进行自动曝光试验, 得到了相对清晰的电子显微像。结果表明, TDX-200透射电子显微镜自动曝光的设计满足要求。

提出一种基于激光多普勒技术和光学外差原理对高速回转机械进行扭振测量的新方法，分析了工作原理，推导出光路部分的数学模型，并通过实验分别验证了测量方法的可行性和准确性。高相干激光投射到转轴同一个截面上2点，反射光的多普勒频移正比于转轴转速，通过光学配置，使前后两个时刻的多普勒频移光信号在光探测器上发生光学混频，光电流拍差正比于转轴在两个时刻的速度差，控制两个时刻时间差很小，直接得到角加速度。与其他激光多普勒扭振测量方法相比，该方法直接测量转动角加速度，在保证测量精度的前提下，提高了扭转振动测量的实时性，极大地扩展了扭振测量的动态范围，对大型回转机械运行状态监测和故障诊断具有重要意义。

基于激光多普勒效应，提出了一种用于测量转轴扭矩的测量原理。实现了大型机械设备主传动的动力监测，为设备自动化、智能化奠定基础。