Systemic blood circulation is one of life activity’s most important physiological functions. Continuous noninvasive hemodynamic monitoring is essential for the management of cardiovascular status. However, it is difficult to achieve systemic hemodynamic monitoring with the daily use of current devices due to the lack of multichannel and time-synchronized operation capability over the whole body. Here, we utilize a soft microfiber Bragg grating group to monitor spatiotemporal hemodynamics by taking advantage of the high sensitivity, electromagnetic immunity, and great temporal synchronization between multiple remote sensor nodes. A continuous systemic hemodynamic measurement technique is developed using all-mechanical physiological signals, such as ballistocardiogram signals and pulse waves, to illustrate the actual mechanical process of blood circulation. Multiple hemodynamic parameters, such as systemic pulse transit time, heart rate, blood pressure, and peripheral resistance, are monitored using skin-like microfiber Bragg grating patches conformally attached at different body locations. Relying on the soft microfiber Bragg grating group, the spatiotemporal hemodynamic monitoring technique opens up new possibilities in clinical medical diagnosis and daily health management.

提出了一种时标基准信号红外长程传输结合近程光电-电光转换的时标激光系统设计方案，该方案首先使用红外单模光纤完成时间基准信号的长程传输，然后使用光电探测器将红外时标基准信号转换为电信号驱动蓝光直调LD激光器，最终获得输出波长为450 nm，输出功率47 mW，脉冲宽度为120 ps的时标光信号。实验结果表明，所提方案可为激光驱动器提供窄脉宽，可长程传输的时标光信号用于甚多束紫外激光脉冲同步同发监测，同步监测精度可达10 ps。文中技术方案规避了敏感的固体激光放大与倍频过程，提高了时标光脉冲波形的稳定度与同步监测系统的可靠性。

针对当前单次通过型数字束流位置探测器（BPM）有效采样点数少、数据信噪比低、测量分辨率差的问题，提出了一种基于“束流单次通过”的数字BPM测量改进算法。该算法通过模拟信号的功分-延迟-合成，增加了有效采样数据，并通过采样数据的截取与数据拼接、数字滤波等数据处理方式，提高了采样数据的信噪比，并最终实现了BPM测量分辨率的提高。实验结果表明，该算法在不改变模数转换器（ADC）采样率的情况下，将单次通过型BPM的测量分辨率提高了约2倍。该测量方法为提高单次通过型BPM的测量分辨率提供了一种新的解决方案，已成功应用于北京正负电子对撞机（BEPCII）和高能同步辐射光源（HEPS）直线加速器项目中。

为了高效地对直线加速器输出束流能量进行调节，设计了合肥光源（HLS-II）直线加速器束流能量调节方案。该方案在调试阶段通过能谱分析系统观察束团状态并测量束流能量，储存环注入阶段使用3个束流位置探测器（BPM）对束流能量进行在线测量；使用自动相位扫描程序对速调管输出相位进行扫描，获得各加速段的能量增益公式；定量调节速调管的输出相位和高压，实现直线加速器输出束流能量的快速调节。在线应用结果表明，该方案能快速实现束流能量调节，调节后的束流具有良好品质，束流横向能散小于0.22%，注入速率明显改善。

碳化硅（SiC）晶体可以用作无源监控器测量反应堆的中子辐照温度，在未来高温强辐射的先进核反应堆中具有重要的应用前景。SiC测温技术自20世纪60年代被首次提出以来，基于SiC结构、热学和电学性质的中子辐照效应，人们建立了宏观尺寸法、质量密度法、热导率法和电阻率法等各种SiC测温方法。本文首先综述了这些SiC测温方法的基本原理和工作特点，然后着重介绍了中国原子能科学研究院（China Institute of Atomic Energy，CIAE）SiC测温系统的研究进展，通过中子辐照诱导SiC晶格肿胀的理论计算，分析和验证了该系统测温结果的可靠性，探讨了进一步提高SiC测温效率的实验方法。

为了有效抑制4.3 μm CO₂辐射对3 μm~5 μm中波红外目标信号的干扰，基于Needle随机插层优化算法，采用电子束蒸发方法，建立了石英晶振监控方式下多层超厚Ge/Al₂O₃薄膜生长误差的精确反演修正模型，实现了中波红外陷波滤光片的设计、精确反演与制备；同时，针对中波红外陷波滤光片存在的面型变化大的问题，采用预置基底面型方法，实现了中波红外陷波滤光片低面型调控。研究结果表明：随着镀膜时间的增加，高折射率Ge膜具有较好的生长稳定性，而低折射率Al₂O₃薄膜材料沉积比例因子变化高达11.9%，且呈规律性渐变趋势；所制备的中波红外陷波滤光片在4.2 μm~4.5 μm波段区间平均截止透过率小于0.3%；3.5 μm~4.05 μm及4.7 μm~5.0 μm波段的平均透过率大于95%，镀膜后的面型被有效控制在较小范围；膜层具有较好的复杂环境适应性，成功通过了GJB 2485-95中牢固性、高温、低温、湿热等环境试验考核。

为满足高能同步辐射光源（High Energy Photon Source，HEPS）束流位置测量的需求，研制了各种类型的束流位置探测器（Beam Position Monitor，BPM）。位置灵敏度系数是BPM的一项重要参数，通过它可以精确计算束流的位置。使用边界元法计算束流位置探测器的灵敏度系数，适用于在无法使用天线模拟束流进行实际测量和有限元软件进行模拟的场合。以HEPS储存环BPM的参数为例，首先用边界元法分析计算了具有圆形横截面的BPM的位置灵敏度系数，在此基础上，分析了椭圆形（HEPS增强器）与八边形（BEPCII储存环）管道的系数。将该方法应用于BPM的设计与分析中，确定了高能光源增强器BPM纽扣电极的方位角和北京正负电子对撞机BPM的纽扣电极间距。此外，计算了上述BPM的位置灵敏度系数分布Mapping图。圆形管道BPM的位置灵敏度系数结果与解析值接近，相对误差在1%左右，椭圆形与八边形管道BPM的计算结果与实际测量结果的偏差都在2%左右，证明了边界元法计算束流位置探测器的位置灵敏度系数是一种可靠的方法，可用于BPM的设计与相关问题的分析。

从强流脉冲电子直线感应加速器电子束流位置探测器测量原理出发，进行了标定装置物理设计，确定标定装置采用同轴结构，对束流探测器位置测量精度和测量范围、偏心同轴线对位置标定结果的影响进行了理论分析，并根据分析结果确定同轴结构内外导体相对位置调节范围、同轴线长度和特性阻抗。电路模拟和实验测量结果验证了在非匹配传输条件下可以得到满足位置标定要求的快脉冲信号波形。

研制了基于光纤干涉技术的海底地震海啸监测系统，并布放在海南省万宁市的国家海洋局乌场海洋环境监测站附近海域。研制的三分量光纤干涉地震计谐振频率大约250 Hz，灵敏度达到57 dB（0 dB代表1 rad/g），工作频率范围0.005~50 Hz，最小可探测振动加速度43.4 ng/ $\sqrt{{\rm{Hz}}} $；光纤干涉水位计测量精度达到±1 cm，测量范围0~110 m。系统自2017年10月完成布放，已经连续工作超过4年，并在长期运行过程中记录地震和实时水位数据。从2018年1月到2021年12月，在系统运行期间，东北亚地区发生里氏6.0级以上地震共计60余次，其中39次被系统成功监测，例如，给出了印度尼西亚苏拉威西附近海域发生的里氏6.8级以上地震的详细测量结果。文中报告了与这项工作相关的规划、设计、制造、实验室测试、海上安装、观测、数据采集和分析。介绍了系统布放过程，描述了地震计和水位计的工作原理，给出并分析了典型的地震记录和同期的水位监测记录。