在微通道板输出端镀制一层逸出功更高的金属膜以覆盖原有的镍铬电极，从而减小微通道板输出电子的动能以及在荧光屏上的弥散，提高微通道板的分辨力.实验结果表明，在微通道板的输出端镀制一层20 nm厚的银层（逸出功为4.3 eV）后，微光像增强器的分辨力从60 lp/mm提高到64 lp/mm，提高了6.6%；而镀制一层20 nm厚的铂层（逸出功为6.4 eV）后，超二代像增强器的分辨力从60 lp/mm提高到68 lp/mm，提高13%.在分辨力提高的同时，微通道板的增益会下降，镀银和镀铂后的微通道板，增益分别下降到原有值的74%和33%.金属膜的逸出功越高，分辨力提高的百分比越高，增益下降的百分比也越高.所以采用该方法来提高微通道板分辨力时，需要采用高增益的微通道板，从而使微通道板的增益下降以后仍能满足使用要求.

为了研究MgO晶体和二次电子发射效率间的关系, 分析了直接沉淀镁盐法生成Mg(OH)2以及三段式温度煅烧Mg(OH)2制备MgO晶体的过程, 并使用扫描电镜和XRD对制成的MgO晶体进行了表征。在此基础上, 采用第一性原理对MgO晶体的能带结构和态密度进行了计算, 分析了晶体表面的结晶取向对MgO二次电子发射系数的影响。实验结果表明, 本方法制备的MgO为立方晶体, 且晶粒尺寸均匀分布在40.65 nm附近, 晶面取向为(200)、(111)、(220), 并沿(200)取向择优生长。常见的(110)、(100)和(111)三种晶面取向中, 表面(110)取向的MgO晶体禁带宽度最低, 材料表面的二次电子发射系数相对较高。

实验中制备了W-Re,W-Sc,W-Zr,W-Y合金阴极,其中Re,Sc,Zr,Y元素所占合金阴极材料的质量分数都为5%。二次电子发射系数测试结果显示,Re掺杂合金阴极对提高纯钨阴极二次电子发射能力显著,掺杂5% Re的W-Re合金阴极材料具有最大二次电子发射系数,其值为1.8,相比于纯钨阴极,能够提高80%。鉴于Re对提高纯钨阴极二次电子发射能力显著,对Re掺杂质量分数分别为20%,10%,6%,5%,4%,3%W-Re合金阴极材料二次电子发射系数进行了研究,发现随着Re在W-Re合金阴极材料中含量的降低,其二次电子发射系数在不断增大,仅当Re含量下降至5%左右时,合金阴极具有最大二次电子发射系数,继续下降至4%,合金阴极二次电子发射系数不但没有升高,相反下降至1.41,当下降至3%时,合金阴极二次电子发射系数值迅速降低为1.1。

研究了B掺杂金刚石膜的负电子亲和势(NEA)的行为。对于B2H6/CH4为10 mg/L和2 mg/L的样品, 一次电子能量为1 keV时最大二次电子发射系数(SEE)分别达到18.3和10.9。值得注意的是, 这两个样品在测试前已在大气中搁置了几个星期, 并且测量前未经过任何处理。如此高的SEE表明, 样品在大气中暴露后NEA效应仍得到了保留。另外, 10 mg/L B2H6/CH4 掺杂样品在酸溶液中处理后NEA消失, SEE较低, 而在真空中加热后NEA 明显恢复, SEE在1 kV时达到10.2。

对质子加速器中半波长谐振腔（HWR）型的设计进行了研究，完成一种新型HWR超导腔的初步设计。通过对超导腔设计方法及设计原则的研究，结合相关半波长谐振腔的研究现状，充分利用电磁设计软件的功能，对325 MHz低β大孔径的半波长谐振腔进行了设计研究。在建模中，针对腔体的不同部位进行比较分析，优化模型形状；在计算中，采用新型有限元网格，使计算快速而结果稳定；在后处理中，使用参数扫描，实现了腔形参数优化；在腔形分析中，计算了二次电子倍增效应，验证了腔体形状的可行性。通过此设计过程，使所设计的新型β为0.12的HWR腔具有较好的电磁参数，满足质子加速器的要求，并可应用到实际工程中。

采用CST软件的粒子工作室模块,对spoke超导腔中可能发生的二次电子倍增效应进行了分析研究, 并采用二次电子倍增效应发生后形成稳定状态时的粒子数增长率来表征其强度。模拟计算表明：该腔存在两处二次电子倍增效应, spoke柱两端的两点一阶倍增；spoke腔两端侧壁与中心圆筒交界处的单点一阶倍增;二次电子倍增在加速腔压为0.65 MV时的增长率最高, 而腔压大于1 MV时, 增长率均为负, 即无倍增发生。

为解决脉冲功率系统中击穿电压最低的部分，即真空固体绝缘界面，采用磁场闪络抑制技术提高闪络电压，为研究磁场和沿面闪络电压的关系，针对不同介电常数的样品开展了一系列相关实验。实验结果表明：采用电容器对通电螺线管充电产生的脉冲强磁场稳定可靠，并且当施加在绝缘子表面磁场强度为1.1 T时，PMMA材料的闪络电压可以提高至1.8倍。

根据二次电子发射的主要物理过程，推导出二次电子发射系数和单位背散射电子产生的内二次电子数与原电子产生的内二次电子数之比、原电子入射能量、参数、最大二次电子发射系数、背散射系数之间的关系式。根据实验结果，给出了2~10 keV比率的表达式。根据推导的关系式，用实验数据分别计算出6种金属的平均参数。发现6种金属的平均参数都近似为一个常数1189(eV)0.5。根据推导的关系式和计算的参数，推导出以背散射系数、原电子入射能量和最大二次电子发射系数为变量的二次电子发射系数通式。用该通式计算出二次电子发射系数,并与相应的实验值进行了比较，最后成功地推导出金属2~10 keV的二次电子发射系数通式。

以单粒子模型和带电粒子运动方程为基础, 采用蒙特卡罗方法, 编写了真空沿面闪络过程计算程序, 研究了外加磁场对真空沿面闪络过程的影响, 主要是对二次电子发射及电子束的雪崩运动的影响。研究表明: 外加磁场的存在, 改变了绝缘体表面电子的运动, 进而影响到绝缘体表面电荷的分布, 从而在宏观上对绝缘体的耐受电压产生影响; 外磁场抑制真空沿面闪络的效果与磁场的空间分布有关, 磁场加在阴极附近时产生的效果优于加在阳极附近。

根据原电子射程表达式和金属的有效真二次电子发射系数表达式,推导出金属的高能有效真二次电子发射系数与入射能量、能量幂次的关系式;并根据金属的高能有效真二次电子发射系数与金属的高能二次电子发射系数的关系,推导出金属的高能二次电子发射系数与入射能量、能量幂次的关系式。用实验数据计算出高能原电子轰击在金或银上时原电子入射能量幂次n,采用实验数据证实高能二次电子发射系数与原电子入射能量和能量幂次三者的关系,对结果进行讨论并得出结论:当高能原电子轰击在同一块金属上时,高能二次电子发射系数与原电子入射能量的n-1次幂之积近似为一常数。