随钻测井中准确计算仪器与井壁的间隙及井眼尺寸是进行井眼环境校正、提高测量精度的前提。为了研究间隙的精确计算方法，首先基于γ射线宽束衰减模型，针对随钻方位密度的测井响应推导了间隙尺寸的理论计算公式；随后将仪器的蒙特卡罗数值模拟结果与实验数据基准对比检测，并模拟研究间隙、泥浆密度、地层密度等因素对探测器响应的影响，得到精确的间隙计算公式；最后利用模拟和实测数据，验证了间隙计算方法的准确性。结果表明：模拟数据计算的间隙结果与理论值基本一致，实测数据处理的间隙与超声间隙吻合较好，且所计算井径也和电缆井径有良好的对应关系，即使在小间隙、超声间隙存在异常时仍能提供精准测量。密度间隙计算的适用范围为0~3.81 cm，可以与更大量程的超声测量相互补充，从而为随钻测井仪器的井眼校正提供关键参数。

铅冷快堆反应回路中的高温液态铅铋金属会对轴流铅铋泵叶轮叶片头部产生冲刷磨损效应，造成叶片表面保护层破裂从而加快材料腐蚀速率。为了降低高温液态金属对叶片表面的冲刷磨损效应，设计平面、倒直角和倒圆角的三种叶顶间隙结构，并通过缩比换算方法验证仿真结果的可靠性，继而采用ANSYS CFX流体动力学软件分析了不同叶顶间隙结构下的流速、剪切力、流态随冲刷磨损特性变化规律，并利用壁面熵产率方法分析了高温液态铅铋金属在材料表面的能量损耗。结果表明：标准工况下倒直角模型的扬程和效率较平面分别降低了1.02%和0.64%，倒圆角模型扬程降低了0.51%，而效率提升了0.51%。叶轮内冲刷磨损效应主要发生在叶片轮缘进口边附近，倒直角和倒圆角设计可以通过降低叶顶间隙的流速和改善流态的途径减小叶片表面机械能损耗，从而降低该位置的冲刷磨损效应。因此倒圆角设计和倒直角设计能够改善高温液态铅铋金属对叶片头部冲刷磨损的影响。

提出并演示了利用宽束离子束刻蚀方法一次性对多个杠铃形金属纳米结构进行“横向抽减”，形成极小纳米间隙，从而实现多个金属纳米间隙结构的快速加工。利用电子束曝光定义图形化抗蚀剂结构，通过传统的金属沉积和湿法剥离将抗蚀剂图案转移至杠铃形金属纳米结构，最后使用宽束离子束刻蚀进行修剪。实验表明，精确控制刻蚀时间可以使杠铃形结构的两个纳米天线间的间隙距离达到10 nm以下，通过结合基于HSQ负性抗蚀剂的图案化工艺，可在HSQ纳米模板上制得悬空金属纳米间隙结构。利用表面结构形貌表征获得刻蚀过程中纳米结构的形态演变规律，并通过系统的实验和模拟验证了悬空金属间隙结构用于表面增强拉曼散射的优势。该方案为多个极小金属纳米间隙结构的一次成型提供了新的思路，在大面积拉曼传感衬底的低成本高效制备方面具有可观的应用前景。

针对W波段速调管难以实现连续波高功率的问题，设计了一个工作在TM₃₁-2π模式的W波段连续波带状注扩展相互作用速调管（EIK）高频电路，该电路采用电压20 kV、电流0.65 A，2.5 mm×0.3 mm的带状电子注，高频系统采用五个哑铃型的五间隙谐振腔，输出系统采用对称输出波导。通过理论设计和高频结构参数优化，三维PIC仿真结果显示：在输入功率0.2 W的条件下，能够获得超过1200 W的输出功率，效率和增益分别为9.35%和37.8 dB。在高频参数敏感性和误差稳定性方面，对TM₃₁模式和TM₁₁模式进行了详细的对比分析。