依据触发电压VS、触发电流IS、维持电流IH及触发电压、维持电流高低温变化率指标要求，利用Silvaco-TCAD半导体器件仿真软件完成了双向低触发电压横向晶闸管(SCR)放电管的设计。详细分析了对触发特性产生显著影响的结构参数(N-衬底区、寄生PNP晶体管P-集电区、寄生NPN晶体管P-基区、N+阴极区、N+触发区、寄生PNP晶体管P-集电区与寄生NPN晶体管P-基区间距、寄生NPN晶体管表面基区宽度)对器件输出I-V特性及抗瞬态电流烧毁能力的影响。根据设计得到的器件结构参数，绘制版图、制定双向低触发电压横向SCR放电管工艺方案并进行试制。通过实际流片，对关键的设计及工艺进行攻关，研制出样片触发电压VS、触发电流IS、维持电流IH及触发电压、维持电流高低温变化率完全满足电参数指标要求。

基于双光子吸收激光诱导荧光（TALIF)技术, 在纯净的高焓流场环境中, 将脉冲激光从垂直于流场方向射入流场, 并通过布置在风洞试验段外与流场和激光形成的平面向垂直方向上的ICCD测量获取到了二维氧原子的荧光信号, 该信号可以反映氧原子相对浓度。 为保证实验中使用到的激发激光波长为最佳激发波长, 分别对氧原子基态处在不同角量子数的情况进行了测试, 最终确定J=2时, 波长为225584 nm为最终实验激发波长, 为了保证所获取的氧原子荧光信号在非饱和线性区, 在同种状态下, 将激发激光能量从小到大调整并进行荧光信号的测试, 获取了激光能量在34 mJ以下的线性区域。 为确保获取清晰对比度最优的ICCD荧光图像, 选择了Nikon f=105 mm F/28镜头为实验测试镜头, 同时将50次曝光的累计结果作为图像输出。 对所获取的荧光图像进行分析, 实验结果可以清晰地看到超声速流场中压缩波形成的距中心线约±50 mm位置处左右各一个的小峰, 亚声速流场中中心处氧原子浓度有一个约60 mm宽的均匀区域, 区域以外氧原子浓度急剧下降, 这些结果符合实验风洞特性, 此测试方法可以很好地运用到流场测量中。

结合普通透射光栅的分光特性和菲涅耳波带片的聚焦特性，提出一种应用于软X射线波段的新型透射式自聚焦光栅。根据菲涅耳衍射理论，对其衍射特性进行理论推导，证明该新型光栅存在一个与光栅平面垂直的焦平面，不同波长的光波聚焦于该焦平面的不同位置。在焦平面上，焦点位置随光子能量的变化是线性的，即能实现光子能量的线性测量。通过解析推导，得到在沿着焦平面和垂直于焦平面两个方向上光斑的展宽模式,发现该新型光栅在沿着焦平面的光斑展宽模式不同于普通光栅。根据基尔霍夫衍射公式，设置实用化参数，对其衍射模式进行了详细的数值模拟研究，并讨论了相应的测谱范围和谱分辨率。

为探索三明治微加速度计温度漂移与封装胶的关系，基于有限元分析方法，结合微加速度计伺服反馈工作原理，对温度漂移与封装胶关系展开了研究。研究表明：封装胶厚度、杨氏模量和与封装胶相连的底部玻璃厚度改变均会影响温度漂移，当封装胶厚度从15 μm 增加到35 μm时，温度漂移减小约25%；封装胶杨氏模量从4 GPa 减小到0.25 GPa 时，温度漂移减小约70%；与封装胶相连的底部玻璃厚度从400 μm 增大到1 000 μm 时，温度漂移减小约37%。并且，通过与实验结果对比，表明封装胶所引起的温度漂移约为实测漂移的1/4~1/3。研究为三明治微加速度计温度漂移与封装胶关系提供了参考。

利用二维PIC粒子模拟程序研究了超短超强激光脉冲与柱腔靶相互作用产生的表面超热电子加速现象.采用光强为1021 W/cm2量级的超高斯激光脉冲掠入射进入柱腔靶,在靶的内壁上观察到了GeV量级的表面超热电子.超热电子束被准静态的电场和磁场约束在内壁表面附近,保证了电子束的准直性,发散角仅为1.6°;并且由于超热电子束在纵向激光电场中加速了mm级的距离,激光到高能电子(>100 MeV)的转换效率达到了26.6%.另外,通过多参数模拟和理论解析讨论了激光的光强以及横向空间分布对这种表面超热电子加速的影响.

在飞秒太瓦激光装置中，高效率的压缩光栅是获得高峰值功率飞秒激光输出的最重要光学元件之一。虽然光栅安装在无油的真空室内，但当光栅受到强激光的辐照时，真空中残存的气态有机物会被碳化并沉积在光栅表面，使得光栅受到“污染”，衍射效率大大降低。激光辐照累积的热量会导致光栅结构发生变化，甚至会造成光栅的永久损伤。为此发展了用等离子体来清洗光栅表面污染层的方法，实验结果表明该方法非常有效地清洗了光栅表面的污染，提高了衍射效率并避免了光栅的损伤。该方法简单，易于操作，可以安装在压缩光栅真空室上，在不影响真空室里面的光学元件情况下可以实现实时清洗。

在星光Ⅱ激光装置上开展了三倍频激光与铝平面靶相互作用实验，采用平场光栅谱仪获得了铝等离子3～6 nm范围的X射线发射谱。基于准相对多组态理论，考虑组态相互作用和Breit修正，采用Cowan程序计算了铝的L壳层跃迁波长和跃迁几率，辨识了实验测量得到的铝类Li到类B的22条跃迁谱线。研究表明：识别的谱线都是L壳层的2s，2p电子跃迁到了3p，3d等, 甚至更高的壳层，其测量得到跃迁的波长与理论值最大偏差只有0.06 nm。计算得到的振子强度与其它理论结果吻合很好。

在FAC程序包中碰撞辐射模型的基础上,模拟出了L壳层的类Li氧等离子体的X射线辐射光谱,其中包括了单、双和三离子模型。经过分析得出,除了碰撞激发以外,级联效应和其它的动力学过程(如:碰撞电离、双电子复合、辐射复合以及共振激发等)对光谱的贡献都是不能被忽略的。并分析了类Li氧等离子体各动力学过程与温度和光谱相对强度之间的关系,分析结果表明X射线光谱的强度能及时响应等离子体温度的变化。

根据扩展的全相对论多组态 Dirac-Fock理论,采用“多功能相对论原子结构程序GRASP2(General-Purpose Relativistic Atomic Structure Program 2,1992),考虑量子电动力学(QED)效应和Breit修正,结合惯性约束聚变(ICF)实验室等离子体中已经观察到的激光照射Au元素所产生的一些多重电荷态离子的外壳层共振线跃迁光谱,选取重要的电子组态,计算激光金等离子体中类镓Au48+离子的光谱跃迁波长、能级寿命和能级宽度。计算所得波长值与实验值符合较好,能级寿命与能级宽度的大小关系符合海森堡的能量与时间测不准原理。计算结果对金等离子体中的离子平均寿命、电荷态分布和平均电离度的研究具有一定的参考价值。

为满足惯性约束聚变研究需要工作距离长、测谱范围宽的X射线诊断设备的独特要求,基于凸面反射几何原理研制了一台双通道弯晶谱仪.谱仪利用Si(111)及Qz(10-10)两种弯晶衍射X射线,并通过X射线CCD成功获得谱线图像,测谱范围从0.30 nm到0.65 nm.在激光装置原型诊断实验上得到应用.数据分析的结果证明实测谱线图像与理论模拟基本吻合.