对于深穿透类型的屏蔽计算, 为了得到较为可信的统计结果, 蒙特卡罗方法(MC方法)需要模拟大量的粒子, 巨大的计算时间是其存在的主要问题。源偏倚和权窗技巧能够有效降低深穿透问题的计数误差。开展了基于共轭离散纵标(SN)的MC减方差方法研究, 根据SN方法的共轭注量率计算并生成了源偏倚和权窗参数, 编写了JMCT程序的源抽样子程序, 并且在秦山一期测量值基础上进行了验证, 成功应用到CAP1400压力容器快中子注量率和堆腔中子和光子剂量率计算中。数值结果表明, 对于深穿透屏蔽计算问题, 和无偏的MC方法相比, 基于共轭SN的MC减方差方法能够在保证结果精度的前提下, 提高计算效率1~2个量级。

反应堆屏蔽计算是评估核电站安全性能的基础，是指导电站设计、运行的重要手段之一。JSNT程序是中物院高性能数值模拟软件中心研制的大规模并行离散纵标输运程序，具有较高的计算精度和计算效率。利用JSNT程序对某压水堆进行了建模计算，给出了中子通量密度的分布结果，并与实验测量值进行了对比。对比结果显示: 无论是采用S8计算还是S16计算，计算结果都能满足工程要求; 相比S8而言，采用S16计算可以显著提高计算精度，能够将某些测点处的相对误差降至1%以内。

辐射发热率是灰棒等堆内特殊材料性能研究、热工安全分析和力学分析的重要输入参数, 因此堆内特殊材料的辐射发热率评估是新型堆内材料研究的重点内容之一。为了提高中子和光子辐射发热率的计算精度, 开发了蒙特卡罗(MC)程序源项子程序, 制作了堆内特殊材料截面参数, 建立了CAP1400计算模型, 采用三维蒙特卡罗程序模拟计算特殊材料在CAP1400堆内的辐射发热率。MC程序能够更加精确地计算出CAP1400堆内特殊材料的辐射发热率, 而且能够给出辐射发热率的空间分布, 从而更好地支持堆内特殊材料相关的灰棒等部件的国产自主化设计。

根据全光纤激光雷达特性设计与优化发射和接收光学系统。针对全光纤激光雷达光学系统中的激光高斯传输特性、扩展目标特性和光纤收发特性，修正激光雷达方程中的发射天线增益和目标反射截面，引入光纤接收效率参数。修正后的发射天线增益与目标处光斑大小的平方成反比，漫反射目标的雷达反射截面取决于目标反射率和激光入射角。实验探究了回波功率与接收光纤芯径的关系，得到了最佳光纤芯径。修正后的激光雷达方程可准确计算光纤收发条件下激光的回波功率，为后续的信号处理提供精确的理论支持。

为克服蒙特卡罗(MC)方法计算时间长和离散纵标(SN)方法复杂几何描述不精确的困难，采用SN-MC耦合计算流程，研究了基于蒙特卡罗方法和离散纵标方法的耦合方法。耦合方法的主要思想是根据离散纵标程序提供的中子角通量，利用接口程序计算出面源的分布概率，然后由修改后的源抽样子程序生成包括上下圆面源和圆柱面源的组合源，提供给蒙特卡罗程序进行计算分析。初步计算结果表明，该耦合方法是正确的，可用于压水堆堆腔漏束的计算分析。