以252Cf中子源驱动噪声分析测量法为依据，利用中子脉冲信号自相关函数与被测核材料(252U)质量的关系，设计了一种基于神经网络的核材料质量识别方法，探索借助时域特征进行质量识别的有效性。利用平稳小波变换抑制中子统计涨落对自相关函数带来的影响，利用分布式Elman神经网络对不同质量核材料的自相关函数样本进行训练和识别，并研究了有限样本前提下不同子网个数对最终识别结果所造成的影响。对4种核材料质量共计120组样本进行的实验，结果表明：在理想实验条件下，平稳小波变换抑制了统计涨落对信号自相关函数的影响；分布式Elman神经网络能够较好地识别自相关函数的特征，分辨不同质量的核材料，平均识别误差小于0.1。

在概述国内外高功率激光钕玻璃的发展及其主要性质的基础上，重点论述了上海光学精密机械研究所在大口径N31高功率激光钕玻璃半连续熔炼工艺、连续熔炼工艺、包边工艺等方面的研究进展。报道了半连续熔炼工艺制备的不同Nd2O3浓度N31钕玻璃的光吸收损耗和荧光寿命及小信号增益系数，并给出了这些钕玻璃坯片小信号增益系数的波动范围。通过对半连续熔炼和连续熔炼工艺制备的N31激光钕玻璃主要性能的比较，证明连续熔炼工艺制备的N31钕玻璃的主要性能指标与半连续熔炼的性能相当。对于400 mm大口径N31钕玻璃坯片的包边进行了模拟考核，结果表明,采用现有包边工艺的钕玻璃可以承受1 000次高功率氙灯辐射。

利用光栅选支调谐的TEA CO2激光器作为泵浦源设计了高能量脉冲光泵浦太赫兹激光器。太赫兹激光谐振腔由2 m长的石英玻璃管、GaAs泵浦光输入窗和SiO2太赫兹光输出窗组成，氨气充入谐振腔内作为增益介质。太赫兹激光的波长由自主设计的金属线栅F-P干涉仪测量。实验中在多个波长处都获得了强烈的太赫兹光输出，其中151.5 μm太赫兹光的输出脉冲能量高达204 mJ，对应的泵浦光能量为32 J。最后,还给出了利用151.5 μm太赫兹光进行透视成像的实验结果。

以氮为稀释剂的电激励连续波HF/DF化学激光器可以使用低温吸附泵代替传统的机械真空泵和洗消装置，大幅度降低激光器的系统体积和重量。使用小信号增益测量系统对某超音速氮稀释电激励连续波HF化学激光器的增益分布进行了测量。得到了在4种不同激光功率下P1(4),P1(6),P2(4)～P2(6)谱线的增益系数分布曲线。测得P2(4)为最强增益谱线，最大值为0.1 cm-1；最强增益位置与最佳光轴位置相符；超音速气流使增益区延伸达2.5 cm。

针对相位光栅曲率传感器能够测量波前曲率在光瞳面上分布的特点，提出了一种采用整个空间分布的曲率信号来实现波前校正的算法。用曲率型变形镜影响函数的曲率信号在光瞳面上的分布来拟合待校正波前的曲率信号，采用最小二乘方法得到变形镜的控制电压，实现波前校正过程。数值模拟了一种41单元曲率型自适应光学系统采用该算法的波前校正过程。结果表明，对4至28阶Zernike像差体现了校正效果，对曲率为0的Zernike像差校正效果略好于曲率不为0的Zernike像差。与传统分区法的校正效果相比，整体法对Zernike像差的校正效果基本相当。整体法无需对光瞳面上的曲率信号进行与电极分布相同的分区，降低了对系统校准的要求。

应用全矢量有限元方法，研究大间距Kagome结构空芯光子晶体光纤中纤芯的大小、形状与壁厚对光纤传输损耗谱的影响。结果表明，某些纤芯尺寸会造成包层中的结构缺陷，易使纤芯基模、表面模及包层模之间发生能量耦合，产生较大损耗。而纤芯形状与壁厚的改变会引起表面模式的变化，从而影响发生在基模与表面模之间反向耦合的位置和强度，使光纤传输频带变窄和损耗变大。据此，提出Kagome结构光纤的纤芯设计思路，即纤芯的大小应使包层保持完整的微结构，纤芯形状应与包层中的单元微结构相楔合，纤芯壁厚应与包层中玻璃支柱的宽度相同。

为了有效抑制复杂背景的干扰，降低复杂背景所带来的虚警，提高目标检测的信噪比，提出了一种基于复滤波器组的红外弱小目标检测算法。分析了复杂背景下带有弱小目标的红外图像中复杂背景和弱小目标图像各自的频谱特性,并引入了分频段处理的思想。比较了各种滤波器的性能，并选用了基于复小波的滤波器组，用该滤波器组将红外弱小目标图像分解到各个子频域；对分解后的各频段图像分别进行基于罗宾逊滤波的目标检测处理，提取各频段图像中的奇异点；根据目标图像和背景图像的频谱特性的定量分析结果，选取合适的权值，将各频段检测的结果进行加权融合,得到最终的处理效果。实验结果表明:弱小目标检测方法较之于传统的不分频段的高通滤波处理方式可以获得更高的信噪比，目标得到明显的增强，背景杂波得到更有效的抑制，各项探测指标均更优。

束流截面尺寸测量对优化系统参数、确保光源运行至关重要。采用干涉法测量合肥同步辐射光源束流截面垂直方向的尺寸。基于Cittert-Zernike 定理，利用双缝干涉条纹的对比度得出相干度和束流截面尺寸。测量系统由干涉成像与图像处理系统组成。进行了5组试验，试验结果证明了干涉法测量合肥同步辐射束流截面尺寸的可行性。

采用激光直接焊接的方法，研究网络滤波器的无铅化封装技术，通过3种不同的方式进行了实验研究和理论分析，获得了将网络滤波器中直径为0.10 mm的极细铜芯漆包线在不去除绝缘漆的情况下直接焊接到铝引脚上的方法和途径。结果表明：焊接时用激光照射铜芯漆包线，去除绝缘漆后再熔化高熔点的、流动性好的铜芯，熔化后的液态金属铜向下流动，包覆难于焊接的、流动性差、易氧化、易形成气孔等焊接缺陷的铝材引脚，然后再与铝发生溶解、扩散，最后形成良好焊点。这种不需去除绝缘漆的方法使焊接过程大大简化，且满足无铅化的要求；通过辅助电路，能在一定程度上提高焊接的可靠性，便于进行自动化。

利用远心光路和计算机视觉检测系统检测特定板空间方位角。研究了特征点的数量对于检测特定板空间方位角的影响，并分析了如何选取特征点的数量来提高方位角检测的可靠性。通过CCD拍摄特定板的图像并进行处理，得出特定板的空间方位角。通过大量的实验发现：特定板方位角的测量精度和其上特征点的数量有一定的关系，经实验发现特定板与CCD距离在2～5 m的范围时，参与计算的有效特征点数量大于28时计算出来的空间方位角度比较稳定。

采用神光-Ⅲ原型装置“多路放大器级联”的方式，构建了神光-Ⅲ主机装置主放大器构型验证平台。在此平台上开展了小开关隔离能力、主放大系统静态透过率、主放大系统隔离比等性能测试，并且考核了大能量发射时的主放大系统基频光输出能力。结果表明：输出基频光的平均通量达到了神光-Ⅲ主机装置的设计水平，同时验证了神光-Ⅲ主机装置主放大系统构型设计的可行性。

基于Mie散射理论和低浓度近似，对砷化镓作为散射体光子晶体中的安德森定域化参量进行了理论计算，并分析了影响定域化现象的各种因素。结果表明:在散射体体积分数为10%，相对折射率大于3.8时，远红外区50~65 μm范围内出现严格的定域化现象；随着散射体半径的增大，定域化区向长波方向移动，且定域化参量先增大后减小。

在激光硬杀伤防护体系研究中，制备了鳞片石墨改性环氧树脂涂层，分析了它与辐照激光能量耦合作用规律，研究了其热烧蚀性能、隔热性能等抗激光辐照性能，并对不同参数激光辐照后该材料的损伤形貌进行宏观、微观分析，确定了损伤阈值与损伤形式。实验结果表明：石墨改性环氧树脂具有优良的抗强激光辐照性能，连续激光辐照下功率密度损伤阈值高于2 kW/cm2；高温下与激光能量耦合系数仅为10%左右，稳定热烧蚀率低至μg/J量级；具备优良的纵向隔热性能，高温下热导率在10 W·K-1·m-1以下；低功率密度激光辐照下损伤形式为轻微氧化，高功率密度激光辐照下则以汽化烧蚀为主；材料制备工艺简单,成本低廉,与被加固材料界面结合良好。

介绍了激光硅基液晶芯片的显示原理，针对硅基液晶光学引擎的特点，采用光学扩展量表征系统的光能利用率，并分析了光学扩展量的变化与光能利用率的关系。利用光学软件Zemax和Tracepro设计了三片式激光硅基液晶光学引擎。实验结果表明:此光学引擎体积小,光学扩展量小,照度均匀性高达到92%以上,能量利用率达到56%以上,满足设计要求。

利用硅光电二极管探测器，对2008年夏季广东省从化地区和北京昌平地区的自然闪电光辐射信号进行了观测研究，并对获得的312个观测数据进行了统计。得到如下结果：光辐射脉冲峰值为［10.97(555)±12.46］ mW/cm2，10%~90%光脉冲前沿为［1.14(0.44)±2.02］ ms，50%~50%光脉冲宽为［1.44(049)±2.07］ ms，一次闪电包含的光脉冲数为［3.78(3.00)±2.30］个；将统计结果与FORTE卫星上的硅光电二极管载荷的探测结果进行了对比，光脉冲峰值要大1~2个量级，脉冲宽度要小，符合对闪电光辐射信号传播的物理过程分析。

利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法，推导出平顶高斯光束在梯度折射率介质中传输时的解析表达式，对平顶高斯光束在梯度折射率介质中的传输特性进行了分析，讨论了介质梯度折射率系数和光束阶数对传输特性的影响。研究表明，平顶高斯光束在梯度折射率介质中传输时轴上光强分布呈现周期性变化，其周期决定于介质梯度折射率系数,而与光束的阶数无关；轴上峰值处的横向光强分布受梯度折射率系数和光束阶数的影响较大，横向光强的最大值随着梯度折射率系数的增大而增大。

为测量压电换能器在快速交变电场驱动下的实际伸长变化，提出一种基于调频激光自外差信号解调技术的测量方法。该方法通过外差技术实现信号频谱搬移,避免了光电探测器接收时低频噪声的干扰，准确地获得了压电换能器端面速度的傅里叶谱；对傅里叶谱进行分析，从而获得压电换能器端面的速度曲线；对速度曲线积分，得到了伸长曲线。实验结果表明，基于调频激光调制解调技术测量压电换能器伸长曲线具有方法简单、信号质量好、精度和灵敏度高且误差小等优点。

相干结构Blob的间歇爆发清晰地反映在HT-7托卡马克边界探针的离子饱和流信号中，Blob的径向传播在近刮削层堆积出一个温度和密度的平台区，使密度和温度分布偏离了指数分布。条件平均方法提示了间歇脉冲结构空间分布的均匀性，Blob内部等离子体参数远高于背景等离子体参数，并且呈现出涡旋的形态。最后闭合磁面附近的数据显示，Blob的间歇爆发导致了边界约50%的粒子输运和能量输运。实验结果表明:相干结构在剪切层受到了扭曲，在刮削层区域沿离子的逆磁漂移方向传播。

为了得到极光带下层区电双层及密度空穴的形成和演化过程，分析了在静态极限下，强湍动等离子中低频电势、高频调制场及密度扰动之间的非线性耦合方程，并对其进行了数值计算。结果表明，在极光带下层区，坍塌的高频场导致了电双层及密度空穴的形成。所得的电双层为双双层，是一种非线性的实体，即腔子，其电势峰值范围为14～40 V，厚度为100～200 m，几十个Debye尺度；空穴的最大密度扰动率达到80%以上，这与FAST卫星观测结果相一致。

以CuCl2·2H2O为前躯体，环氧丙烷为凝胶促进剂，制得了铜基氧化物气凝胶。通过场发射扫描电镜、高分辨透射电镜、X射线衍射、红外谱图及N2吸附等方法,对气凝胶的结构进行了表征。结果表明：室温下合成的铜基氧化物气凝胶呈现3维网络状结构，其骨架由大量微小晶粒组成，颗粒粒径为几nm；随处理温度的升高，体系中的有机相逐渐被灼烧完全，气凝胶也由3维网络状结构转变为致密结构；气凝胶随温度升高不断变化，并最终生成氧化铜气凝胶。N2吸附结果表明气凝胶具有较高的比表面积，为386 m2/g。

在神光-Ⅱ激光器上开展了针孔点背光成像技术实验研究，利用第9路激光驱动平面钛靶获得4.75 keV的准单能光源，在10 μm的针孔约束下形成次级点光源对镍网格等样品成像。实验获取了清晰的网格图像，空间分辨力达到7 μm，并对烧蚀碎片、杂散光等该技术的关键性问题进行了系统深入的研究分析。实验结果表明：针孔点背光具有高空间分辨力、大视场等特点，优于传统背光技术。

设计了可用于X射线成像用的聚焦型超环面晶体谱仪，讨论了基于布拉格几何结构的超环面及球面弯曲晶体聚焦特性，给出了基于超环面晶体X射线2维单能成像的光源、晶体及探测器的最佳位置，在中国工程物理研究院激光聚变研究中心进行了X射线背光成像实验。利用超环面弯曲晶体作为成像器件，其弧矢及子午平面的曲率半径分别为290 mm及190 mm，该曲面晶体具有极高的聚光效率。实验中利用X射线成像板获取了Cr的Kα射线辐射形成的金属栅格2维图像。实验结果表明,研制的超环面晶体能够用于X射线单能成像;分析图像的光谱信息可知,在弧矢方向的空间分辨力约为100 μm，实验结论符合预期目标。

在北京同步辐射光源4B7B实验站上，采用透射光栅配X射线电荷耦合元件(CCD)的方法对单色光进行了检验，在优化高次谐波抑制方法后，开展了X射线CCD的灵敏度标定实验研究；在标定数据处理过程中，提出了等效曝光时间的概念，修正了快门开合造成的曝光时间误差。标定实验获得了100~1 500 eV能区CCD的灵敏度，补充了300~600 eV能区CCD灵敏度标定数据，验证了简化模型的正确性。

综合考虑了几何像差、衍射效应和加工精度等因素对KBA X射线显微镜分辨力的影响，构建了分辨力模型。通过光线追迹模拟得到了不同视场位置的边缘响应函数,以20%～80%的评价标准确定了几何像差分辨力。由构建的空间分辨力模型得到理论分辨力。KBA X射线显微镜整个视场几何像差分辨力、理论分辨力和实测分辨力基本一致。用单层膜KBA 显微镜获得的X射线成像结果，得出中心视场的分辨力约为4 μm,±100 μm视场的分辨力优于5 μm。实验结果表明，几何像差对空间分辨力影响权重相对较大,是影响空间分辨力的决定性因素,其它因素的影响相对较小。

采用商品化SKE-1型环氧树脂对自制聚氨酯预聚体(NCOPU)进行封端，制备了缩水甘油胺型聚氨酯(GAPU)，并用傅里叶-红外光谱(FT-IR)对其结构进行表征，用在线FT-IR监控间苯二甲胺固化GAPU过程，用差示量热扫描(DSC)研究其相分离，用扫描电镜(SEM)观察固化物的表面微观形貌，用热重(TG)分析固化物的热力学稳定性。探讨了聚丙二醇(PPG)分子量的大小、不同质量分数的SKE-1对NCOPU封端及不同种类的固化剂对GAPU固化物力学性能的影响。研究表明：在60 ℃时用间苯二甲胺固化GAPU,2 h即可固化完全，固化物热稳定性能良好，其外推起始分解温度为248.3 ℃，5%的分解温度为282.6 ℃。GAPU固化物的力学性能随着GAPU的环氧值减小而减小，在室温以上力学性能下降，在-196 ℃力学性能增加，其环氧值为0.153，在-196 ℃的拉伸剪切强度最佳,为16.11 MPa。

提出一种基于傅里叶变换解相法的像增强管成像质量多参数同时测量的新方法。将一正弦光栅图输入到像增强管，如果像增强管成像质量存在问题，将使图像输出发生改变，形成一变形条纹，采用傅里叶变换解相法对输出的变形条纹进行解相，可同时获得放大率、放大率不均匀度、枕形畸变、桶形畸变、蛇形畸变、剪切畸变等相关信息，对测量系统进行标定，即可实现对上述参数的同时测量。实验测得中心放大率与设定放大率的差值到了10-3量级，测得的畸变和畸变真值两者差异在0.4 pixel以内，结果证明了方法的有效性。

为获得能够实际应用的飞秒时间分辨软X射线变像管，提出并完成了一种新的扫描变像管管型的理论设计。新管型采用五电极平面对称静电柱透镜,它易于对电子束进行强聚焦，且没有轴对称透镜的电子束聚焦交叉点，由此可以缩短变像管长度，减小渡越时间弥散和抑制空间电荷效应，从而提高动态范围和时间分辨率。通过模拟计算得到：在光电子初能量色散半高宽为1.6 eV、狭缝面积为10 mm×20 μm、时间分辨能力为500 fs时，软X射线变像管有用的动态范围约100倍。

利用流体力学计算软件对两种结构气体靶进行了数值模拟和分析。对于充气型毛细管气体靶，在充气达到稳定状态后，形成稳定的层流。气体密度的空间分布均匀，两进气口之间的密度不均匀性仅约1%。毛细管的结构参数如进气口的位置和宽度对气体密度分布的边缘有较大影响，但是对管内气体密度分布影响很小。采用锥形喷气靶可使气体密度分布的边缘更陡些，但是这种靶的超声流动可出现湍流，导致不稳定的气体流动以及更不均匀的气体密度分布。

为了实现高重复频率和高功率的光脉冲，实验采用Er3+/Yb3+共掺双包层光纤作为增益介质，稳定的中心波长为976 nm的高功率半导体激光器作为泵浦源，利用非线性偏振旋转锁模技术，得到稳定的自起振锁模光脉冲。当泵浦功率为2.4 W时，激光器输出重复频率为8.829 MHz的连续锁模光脉冲，平均输出功率为52.5 mW，自起振锁模泵浦阈值功率为0.6 W，并观测到了稳定的高阶谐波锁模、调Q和调Q-锁模光脉冲输出。

设计了喇叭有效口径渐变法测量高功率微波气体击穿的实验方案，通过连续改变喇叭的有效口径改变天线近场的电场强度，使微波传输达到气体击穿的条件。介绍了实验原理及诊断方法，进行了L波段的高功率微波天线近场空气击穿实验，分析了实验中得到的典型波形。结果显示:脉宽30 ns、L波段的微波在0.4×105 Pa空气中击穿阈值为33.9 kV/cm。实验现象与设计吻合，验证了该方案研究微波气体击穿的可行性。

研究了一种通过改变波导内场分布的旋转对称性，可将高功率微波源输出的TEM模或TM01模转换为TE11模的径向线型模式变换器。介绍了该模式变换器的基本原理，即采用金属插板将同轴波导TEM模变换为4路90°扇形波导TE11模，各路扇形波导间所需的输出相位差通过将扇形波导转换为双层径向线传输来实现。基于这一原理，设计了一个中心频率为1.6 GHz的同轴TEM-TE11模式变换器，并进行了数值模拟计算，结果表明该模式变换器具有较高的功率容量，中心频率处反射系数为0.05，模式转换效率为99%，在1.52~1.68 GHz的频带范围内，模式转换效率大于90%。

针对在高频率、高效率、低磁场及低电压工作方面具有自身独特优势的磁控管型高次谐波潘尼管进行了研究与设计。通过对磁控管型谐振系统的研究，指出了工作在高次谐波时谐振系统设计与谐波次数选择的问题。在此基础上完成了对采用11腔、工作在2π模式的高次谐波潘尼管的设计。3维粒子仿真和优化的结果表明:该器件可以在磁场为0.379 T、工作电压为30 kV、工作电流为1 A、横纵速度比为2的条件下,在W波段(99.1 GHz)得到8.6 kW的功率输出，相应的束波转换效率达28.7%。

通过改变磁场位形，利用粒子模拟方法，研究了相对论速调管放大器(RKA)中电子束收集位置对器件效率和工作稳定性的影响。合适的电子束收集位置对增加输出腔区束波作用强度、减小输出腔区强流电子束的空间电荷势能以及减少RKA中反射电子数量非常有利。对一个工作频率2.85 GHz的RKA的电子束收集方式进行了改进，在电子束参数为510 keV和8.1 kA，注入微波功率500 kW和导引磁场1.5 T时，模拟得到了1.4 GW的微波输出，效率33.7%，增益33.8 dB，改进电子束收集方式之前的模拟结果为输出功率1.1 GW，效率为26.3%。利用Surperfish设计了改进收集方式后所需的磁场位形，并导入粒子模拟程序进行了模拟，实现了对电子束收集位置的有效控制，输出效率为32%。

设计了一种新型的大气压微波等离子体炬结构。入射主频为2 450 MHz，基于HFSS软件对其进行了仿真研究。在仿真过程中，对该结构的各个参数进行了优化，并得出对场强分布的影响规律。结果表明，探针的使用对腔内场分布有很大影响。根据优化参数对微波等离子体炬进行了仿真模拟，在等离子体发生腔产生了高幅值的电场强度，品质因数达到2×104，可以在大气压下激发等离子体。

针对波导缝隙阵列，提出了一种基于复数电压分布的改进的波导缝隙阵列天线的设计方法。 针对Elliott 对于波导缝隙阵列的设计只适用于实数的电压分布，从而不能设计出有任意形状的方向图的天线的问题，对此方法进行了改进，将其扩展到了任意的复数电压分布，并且考虑了缝隙之间互耦的影响。最后，利用改进的方法设计了一个有16个缝隙的端馈线阵方向图，与商业软件Ansoft HFSS的仿真结果比较，证明了方法的有效性。

研究了在短脉冲波激励下，源搅拌方法对混响室内场分布的影响效果。分析了混响室内场分布特征的影响因素，得到了影响源搅拌的相关参量。研究改变激励源的位置对腔体内场分布的影响效果，主要对比了电场的最大值、分布标准差等电场统计特征。结果表明：通过连续地移动激励源对场分布进行搅拌，混响室内的电场最大值可以达到约6.7 kV/m，而且场值的空间分布标准差降至3 dB以下，能量分布也更加均衡。因此，采用源搅拌方法可以有效地改善腔内的场分布，提高场分布的均匀性，有利于构造均匀的电磁场环境。

简述了紧凑型自由电子激光太赫兹源研制的系统设计方案,介绍了具有两路微波馈入的热阴极微波电子枪的研制与测试情况，利用束流传感器测试了束流强度，并利用CCD相机测试了束斑大小，给出了微波电子枪通过初步热测实验得到的结果。测得微波电子枪出口处束流强度超过500 mA，束斑约3 mm，采用双屏法测量束流发射度，得到归一化发射度约为13.5 π·mm·mrad，测试指标与理论设计值吻合较好。

探讨了储存环束流的Robinson不稳定性问题，提出用“等效失谐角大于零”取代“失谐角大于零”作为束流稳定的基本条件。在合肥光源电子储存环200 MeV注入状态下，对束流不稳定性与高频腔失谐之间的关系进行了实验测量。结果表明：当束流稳定条件不满足时，如果高频腔大失谐，束流将全部丢失；小失谐时束流容易部分丢失；当高频腔处于负失谐状态，束流流强将限制在较低水平。

基于单元器件的成功研制，介绍了Marx调制器单元充放电回路、电压和电流的实时监测以及控制系统和连锁保护等功能的设计和实现。对IGBT固态开关的静态、动态均压进行分析和模拟，采用RCD缓冲电路实现IGBT的动态均压；对控制系统改进和优化，设计了专用电源转换模块；分压电路和电流霍尔采样回路分别实现调制器单元电压和电流的检测；连锁保护功能由控制系统和继电器控制完成。所有部件按照电气标准设计在调制器单元支架上。经过测试的4个单元进行了叠加试验，4个单元总输出24 kV，各器件在高压试验中工作正常。

介绍了采用双膜法测量神龙一号直线感应加速器靶区回流离子效应的实验工作，通过一片厚度数十μm的靶膜产生回流离子，并采用基于光学渡越辐射的电子束剖面测量系统记录时间分辨的束斑，首次证实了神龙一号加速器靶区存在回流离子。通过采用不同材料的靶膜，实验观测到了不同离子发射情况下回流离子对强流相对论电子束传输的影响,结果发现采用金属靶膜时，回流离子导致电子束部分汇聚、部分发散，而采用聚合物薄膜时，回流离子会导致电子束剖面出现剧烈的变化。

介绍了国家大科学工程项目——兰州重离子加速器冷却储存环实验环团簇内靶装置的控制系统。该系统基于VAC800，VAC600和TC硬件平台，集成了温度测量与控制、真空与阀门监控及分子泵监控等功能,能够实时实现对温度、真空度的远程监控，满足了内靶实验的需求。在该控制系统的支持下，成功地完成了Xe54+离子与氮气靶碰撞实验。该系统离线运行6个多月，运行稳定可靠。

为满足辐照直线加速器的小型化需求，提出利用同轴负载代替波导式负载结构的方案，其关键技术是利用涂敷在加速腔内壁的微波吸收材料直接吸收剩余微波功率。针对面吸收型负载材料Kanthal(Fe-Cr-Al)合金，采用2π/3模式6腔2周期谐振腔结构，运用CST仿真进行S波段同轴负载设计。对涂层涂敷位置及面积对负载腔工作频率和品质因子的影响进行了详细的仿真分析，并得到了满足2 856 MHz工作频率的腔体尺寸补偿值；设计了一种6腔2周期同轴负载，单路衰减可达-18.63 dB。吸波涂层及腔体铜壁表面功率损耗密度的计算结果表明,腔体周向功率损耗呈均匀分布，阑片表面呈抛物线型分布。

为了预示霍尔推力器的寿命，建立了推力器粒子束放电通道的2维电磁场模型，模拟的推进剂为氙。利用PIC方法跟踪粒子在电磁场中的运动。磁场的求解采用拉普拉斯方程，电场的求解采用泊松方程。电子由阴极喷入通道，并在电磁场中与原子发生电离碰撞生成离子。在跟踪离子的过程中记录下撞击到内外壁面的离子个数、角度和能量。利用记录下的参数进行腐蚀计算，得到当溅射阈值能量分别为10,20,30,40,50 eV时通道壁面的腐蚀速率。推力器放电通道出口附近的最大腐蚀速率约为1.7×10-9 m/s。

研究了硅NPN双极型晶体管(C2060)的中子和电子辐照效应。实验结果显示:经中子和电子辐照后，晶体管扩散电容出现退化，甚至出现负电容(NC)现象；电子辐照后晶体管势垒电容出现明显退化，而中子辐照后并无此现象。对中子和电子辐照后晶体管的退化机理进行了分析，认为：晶体管经中子和电子辐照后产生的缺陷团是产生NC现象的根本原因；中子和电子辐照后产生的缺陷团在晶体管内表现为复合中心，这些复合中心大大降低了少数载流子的数密度和寿命，从而使晶体管扩散电容出现严重退化，甚至出现NC现象；电子辐照产生的点缺陷使晶体管多子数密度降低，从而使势垒电容增大。

基于磁荷模型，在有限差分法基础上，推导了3维永磁体数值算法，结合全3维PIC/MCC粒子模拟算法，数值分析比较了外置型和“伞状”型两种特殊形态多峰磁场对电子能量沉积的影响。模拟结果表明:二者都能对粒子起到约束作用且能过滤引出负氢离子，同时二者电子能量分布规律基本一致，都呈现了双电子能态，符合等离子体放电基本机理；外置型过滤磁场对粒子的约束能力更强，能明显产生更多的粒子，总粒子数大约是“伞状”型过滤磁场情况下的4倍;“伞状”型过滤磁场能有效地抑制由磁场不均匀所引起的电子漂移，使产生的负氢离子空间分布更均匀。模拟结果与国外实验结果基本一致。

质子束窗是在高功率靶区中的一个分界窗，它将质子输运线上高真空区域和氦容器中的氦环境分开。在其他散裂中子源中质子束窗的热效应以及机械问题都已经被研究过了，但质子束在该窗中散射效应的研究却很少被报导，然而在靶设计中如果没有处理好质子束窗的散射效应会有很大的问题。报导了质子束窗散射效应的模拟计算结果，包括不同质子束窗的材料和结构选择，并以中国散裂中子源(CSNS)为例，介绍了在CSNS一期和二期中质子束窗采用周边水冷的铝合金单层结构，CSNS三期采用中间水冷的铝合金夹层结构。文中给出了不同结构的质子束窗和不同的与靶距离散射效应对靶上经非线性磁铁均匀化的束流分布的影响的模拟计算结果。模拟结果显示质子窗的散射效应对束流损失和靶上的束流分布有重要的影响。

为消除γ射线的影响，在阐述核军控核查技术中的符合测量方法原理的基础上，分析了γ射线对于符合测量系统性能的影响机理，提出了一种新的去除γ射线峰的方法——拒绝窗口法。通过实验验证，利用该方法可以显著降低γ射线峰对符合测量系统性能的影响，且对γ射线的去除率达到了99%，大大改善了核**识别系统的测量效果。

选择尺度融合的小波边缘检测算子对平面丝阵Z箍缩条纹相机图像进行处理，分析了影响边缘检测效果的参数。处理结果显示：如果边缘像素比例取合适值(4%～7%)，若尺度取较大值时边缘定位不够精确，取较小值时受噪声影响较大；尺度融合的小波边缘检测算子则能精确判断图像边缘位置，同时受噪声影响较小；与直接判读方法相比,通过尺度融合的小波边缘检测算法判读的数据更稳定平滑，更能抵抗噪声的干扰。

介绍了基于厚型气体电子倍增探测器(THGEM)的位置灵敏热中子探测器中，采用专用集成电路的阵列电荷灵敏前置放大和可编程器件的读出电子学设计。专用集成电路采用VA64TA2，64通道输入电荷灵敏放大成型，触发输出。控制电路使用了现场可编程器件。两者结合，显著减少了读出电路在探测器内所占据的空间。介绍了VA64TA2裸片的封装，给出了电路的原理和时序，进行了线性和电子学噪声试验，结果表明电路具有16 fC的线性动态范围，电子学噪声仅为75个电子电荷。

利用正方格2维光子晶体设计了带有环形谐振器的1×2光子晶体功率分配器结构，该结构具有1个输入端口和2个输出端口。采用时域有限差分法研究了该功率分配器对电磁波的传输性能，结果表明：其结构在第三通信窗口(1 550 nm波长)实现了电磁波的高效传输，同时具有优良的电磁波通频带功率二等均分性，以及电磁波传输转向设计灵活、损耗低、结构紧凑等优点。

为探索不同的极化条件对分子取向的影响，用旋涂法制备了偶氮主客体掺杂薄膜，并用电晕极化的方法分别在不同温度和厚度条件下使分子取向，通过测量极化前后紫外-可见吸收谱，研究了平均取向因子的变化，并和二次谐波产生结果进行了比较。实验结果表明：对于厚度相同的偶氮薄膜，随着温度的升高，平均取向因子增大，但二次谐波信号强度先增大后减小；温度越接近聚合物玻璃转变温度，分子越容易取向，但温度过高，聚甲基丙烯酸甲酯变为粘滞态，部分偶氮分子容易在高温下蒸发掉，导致二次谐波信号强度降低，而平均取向因子增大；随着薄膜厚度的增大，针-板电极电场造成薄膜内部电场分布的不均匀性增加，极化效率降低，平均取向因子不断减小,二次谐波信号强度先增大后减小。

针对一种用于快前沿直线脉冲变压器驱动源的多间隙气体开关，设计了针式和孔式两种预电离触发结构，获得了两种预电离结构下开关的自击穿特性和触发特性。实验结果表明:增加预电离针后，开关静态特性没有明显变化，开关自击穿电压平均值变化幅度小于3%;开关触发特性明显改善，开关工作电压150 kV、触发电压60 kV时，触发抖动减小约20%，触发阈值降低5~10 kV。对于针式预电离结构，实验研究了不同触发电压、工作气压、电离间隙距离时紫外光强度的变化规律,结果表明在电离间隙距离1.5~3.0 mm时，开关触发抖动小于2.0 ns，预电离效果明显。

为了达到拦截弹的连续发射、提高拦截效果和加固驱动线圈的目的，提出了一种复合型结构的拦截弹。在建立数学模型时，基于麦克斯韦方程组，对非铁磁材料区域、铁磁材料区域、空间区域等求解区采用矢量磁位和标量磁位来描述3维电磁场，并采用Ansoft有限元分析软件中的MAXWELL3D模块对新型结构拦截弹的电磁场和涡流场分布情况进行了仿真研究。通过对仿真结果的分析发现，使用了铁磁材料的拦截弹具有其它类型电磁发射弹丸所不具备的磁场分布特点：感应层与驱动线圈之间为斥力，屏蔽层与驱动线圈之间为吸力。这使得实现了一体化设计的拦截弹不仅可以满足连续发射的需要，而且还提高了拦截效果，同时对驱动线圈起到了加固作用。

因焦耳加热导致光导开关芯片温度升高并形成局部热点，影响了光导开关功率容量、重复频率和寿命的提高，因此需对光导开关进行主动冷却。设计了一种矩形微槽硅微通道散热器，其由散热器本体和盖板两部分组成，散热器本体上设有分流槽、矩形微槽阵列、汇流槽，盖板通过半导体刻蚀工艺形成通孔，两部分通过硅-硅键合工艺连接以形成闭合通道。以水为工质，实验测试了不同冷却工质流量、进口温度时微通道散热器的换热性能、温度均匀性和流体阻力，证明该微通道散热器在适中的冷却工质流量下具有较高的换热性能、较低的流体阻力和较好的温度均匀性，满足重复频率大功率光导开关的散热冷却需求。

提出了一种基于卷绕型带状线和感应电压叠加器的重复频率脉冲电子束加速器的技术方案。介绍了一台感应电压叠加器感应单元的结构设计，并建立相应的电路模型，对其响应特性进行了模拟研究。介绍了卷绕型带状线的设计原理，制作了一台输出阻抗约3 Ω、脉冲宽度约230 ns的固态化卷绕型带状脉冲形成线。利用该脉冲发生器作为馈源，对感应电压叠加器感应单元的响应特性进行了实验研究，表明感应单元响应良好。对4级感应电压叠加器分别进行了单次脉冲和5 Hz重复频率的实验研究，结果表明叠加器的输出电压约为输入电压幅值的4倍，电流效率约80%，重复频率条件下，脉冲序列重复性较好。

为了减小较长的信号传输电缆对纳秒量级前沿测量信号波形的畸变，提出了一种同轴电缆信号衰减数字补偿的方法。该方法利用信号在电缆中传输的衰减特性，结合标定或者扫频所得频响进行拟合，得到电缆的频响特性函数，再对电缆的出口信号进行反补，可以重建入口信号。经过实验验证，此补偿方法可以明显改善信号传输系统的频响特性,对于实验中的100 m的SYV-50-7-2同轴电缆，补偿前传输带宽-3dB约在40 MHz处，补偿后传输带宽约为1 GHz。

采用壳模型分析深空核爆在远场产生辐射电磁脉冲的规律，对深空核爆电磁脉冲的形成机理进行研究。在已知电子运动规律的前提下，推导了发射电子的电偶极矩表达式，并得到了辐射电磁脉冲的特性。计算结果表明:远处辐射场的峰值电场与爆炸当量无关，但达到峰值的时间随爆炸当量增加而提前；电子初始动能的增大也能线性地提高峰值强度；峰值强度与上升时间常数及弹体半径的平方成正比。

介绍了一种低抖动、快前沿高电压重复率触发器，输出参数为：重复率可达100 pulse/s，输出时延约225 ns，抖动约1 ns，前沿约26 ns，脉宽约70 ns，高阻负载上电脉冲的峰值可达-40 kV，重复率为50 pulse/s时，峰值可达-51 kV，单次工作时的峰值可达-60 kV。该触发器主要由控制单元、高压供电单元与脉冲形成单元构成，脉冲形成单元采用了低电感电容对负载快放电的结构，建立开关为氢闸流管。实验发现,氢闸流管存在微导通状态，开关的通道电阻及维持的时间与开关极间的电势差有关;电势差越高，通道电阻越小，微导通状态维持的时间越长。此外,氢闸流管的导通性能受灯丝加热电源的影响明显，当加热电压较低时，氢闸流管导通缓慢，延时与抖动较大，当加热电压过高时，氢闸流管易于发生自击穿。