利用超声波在空气中的传播速度会随着空气温度的变化而变化这一特点，可测得空气中不同温度下的平均速度场，进而重建空气中的温度场。提出了一种非对称布置超声波传感器重建二维温度场的方法，在被测温度场周围布置8个收发一体的超声波传感器，并将被测温度场划分为24个小区间，以得到超声波通过每个小区间的平均温度值，以该温度值作为小区间中心点的温度并进行插值，从而重建整个被测区域的温度场。

超声波在空气中的传播速度会随着空气温度的变化而变化,利用超声波穿越被测温度场区域的平均速度场,可以重建对应区域的平均温度场。提出了一种易于实现的超声波重建二维温度场的方法,在被测温度场周围布置8个收发一体的超声波传感器,并将被测温度场划分为24个小区间,由超声波通过每个小区间的平均速度值获得各小区间的平均温度,以该温度值作为小区间中心点的温度并进行插值,从而重建整个被测区域的温度场。

目前，雾化器的应用很广泛，就现有的雾化器来说，雾滴飞行时间不够长，雾滴的直径不能达到理想值，影响雾化效果，这一缺点让雾化器的应用受到一定的限制。文章推导出雾滴保持时间与雾滴大小的关系式，并通过软件仿真分析，在压强为101．325kPa、温度为20℃的条件下，找到了雾滴直径和保持时间的最佳关系，对于雾化器的设计具有参考价值。

分析了高精度数字时间间隔测量方法的优缺点,提出一种脉冲计数与相位延迟内插相结合的新型时间测量方法。由脉冲计数法保证大的动态测量范围,并设计双边沿计数器提高脉冲计数法的测时精度,降低计数量化误差。通过n次相位延迟内插将测时分辨率提高到量化误差的1/2n.在Xilinx Virtex 5平台上实现了参考时钟16次相位延迟内插与脉冲计数相结合的飞行时间测量系统,测试结果表明,基于FPGA的高精度回波飞行时间测量方法得到的测量误差能优于55 ps.

从超声波飞行时间测量的传统方法入手,分析了这种方法不能提高测量分辨力的原因,阐述了提高测量分辨力的途径和方法;简要介绍了提高测量分辨力关键技术--时间内插法测量飞行时间的工作原理;给出了具体的实施方案--复杂可编程逻辑器件(CPLD)结合无源延迟线实现内插测量,实验验证结果表明:通过时间内插技术完成的飞行时间测量,消除了计数法中整时钟周期误差,大幅度提高了测量分辨力,降低了硬件成本,提高了系统稳定性,具有推广价值.

针对大气气溶胶单颗粒粒径及成分同时检测的要求,自行研制了一台实时在线单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪,并对仪器各部分的原理和结构进行了描述。用实验室产生的标准气溶胶粒子对仪器进行粒径和质量数校正,同时考察激光能量对邻苯二甲酸二辛脂（DOP）气溶胶颗粒的打击效率及其谱图的影响。室内气溶胶颗粒采样证明了该仪器具有较高的同位素测量精度及质量分辨率。

本文提出了一种适用于飞行时间质谱仪的新颖离子阱。它可在脉冲状态下工作，并可存储极宽质量范围的离子。离子的存储量与离子阱中心所加的负电位理论上成正比，并可选择被存储离子的能量范围，可做为能量过滤器，减小离子的能量分散对分辨本领的影响；特别是该离子阱具有独立于离子源而引入离子的特点，扩大了应用范围。与通常所用的三维四极离子阱相比，其机械加工和配套电子线路都比较简单，可在一般的实验室内制做。

开发了基于新式小型飞行时间质谱计（Ｍｉｎｉ－ＴＯＦＭＳ）的便携式分析系统，整个仪器包括小型飞行管，配套电源和小型分子泵－薄膜机组等，体积仅为４５ｃｍ×６０ｃｍ×２５ｃｍ，实测质量分辨体领（Ｍ／△Ｍ）５０％Ｈ可达３００，质量范围达到５００ａｍｕ。仪器小巧轻便，具有较高的性能价格比，在大气污染监测和工业气体成分在线分析等领域有应用前景。