介绍了3维全电磁粒子模拟软件中外加波边界与粒子边界模块的设计思路和方法，其中外加波边界包括同轴波导、矩形波导、圆柱波导的电磁波输入和输出，以实际算例的形式计算了同轴波导TEM模、矩形波导TE10模、圆柱波导TM01模的传输特性；粒子边界包括粒子的发射与吸收。以实际算例的形式计算了一个用于MILO的同轴二极管爆炸发射模型，对其不同电压下的发射特性以及外加波注入功率进行了研究。研究发现：在外加波电压从低到高的情况下，电子先后表现为出了径向运动，轴向漂移和顺势流3个阶段的发射特性，符合物理规律。所得外加波传输的模式分布和粒子发射特性的计算结果分别验证了外加波和粒子发射模块设计的正确性和可靠性。

利用有限元方法对-Ku波段空间行波管收集极的热特性进行了模拟计算，得到了收集极的温度分布图。分析比较了接触热阻和热辐射对热特性的影响，结果表明接触热阻明显地阻碍了热量的散失，使收集极整体温度有一定上升，而热辐射在使收集极各部分温度降低的同时，使温度分布更均匀。运用间接法进行了热-应力耦合分析，得到了收集极的位移场分布等值线图，进而确定该收集极采用的结构在热形变方面满足散热要求；并对在轴向加矩形翅片和在径向加圆形翅片两种散热方案进行了分析，得到了各自的优缺点，为散热方案的选择提供了依据，从而可以更好地提高散热效率。

采用有限元方法，针对水介质Blumlein结构的Spark-03加速器进行了相关参数的计算。给出了准确的2维CAD模型，对各个部分做了介绍，计算出加速器内部电场分布；利用对电场能量积分的方法，当Blumlein传输线的内筒、中筒分别充电时，对传输线各个部分进行能量积分，给出了加速器各个部分电容的数值；将计算结果与理论值、实验结果相比较，证明了此方法可以更准确的计算加速器电容。应用此方法，可以对不同类型的电容储能型加速器进行参数的模拟计算。

利用透镜聚焦，抛物面喷管约束，结合复摆和光指针测量系统研究了单脉冲能量对吸气式激光推进冲量耦合系数的影响，实验中通过调节激光器工作电压和硅片衰减实现了脉冲能量5～70J范围的有效拓展；进一步采用纳秒分幅高速相机拍摄了24J能量下的流场纹影照片。结果表明：在4～9J低能量和32～70J较高能量区间，冲量耦合系数均较稳定；9～32J能量下冲量耦合系数呈线性增长趋势，变化范围（6．5～21．0）×10^-1NsJ^-1；纹影照片显示流场演化经历了激光支持爆轰波、爆燃波和激波3个阶段，耦合系数的变化规律源于不同单脉冲能量对应不同的能量沉积效率。

激光导星可以部分解决自适应光学系统信标难题。给出典型激光导星自适应光学系统主要误差空间功率谱的简化计算模型。与常用的MonteCarlo类型的模拟相比，该模型提供了激光导星自适应光学系统性能随主要控制参数变化的一种快速有效的评估手段。

建立了不等径双圆筒电极结构的旋转轴对称静电场电子光学聚焦系统模型，利用ANSYS软件，数值模拟了电子束在其内部场中的运动情况，给出了理论计算的像面和最佳成像位置。研究了电极形状、尺寸和负载电压等因素对系统成像特性的影响。得出了各电极负载对聚焦点位置影响的量化关系。研究表明：聚焦极对系统成像的影响比加速极和阳极大；聚焦极负载电压对成像特性的影响比电极尺寸和形状大得多。

使用基于非线性最小二乘法的方法处理扫速标定数据，获得了条纹相机的全屏扫速数据，消除了扫速非线性和空间畸变对测量结果的影响。该方法的不确定度约为0．04％，远小于条纹相机的系统误差。利用该方法得到了各个像素对应的扫速，其不确定度约为1．5％，显著减小了条纹相机测量结果的误差。

正在研制的Z箍缩实验装置（z—pinch Primary TestStand，PTS装置），由24个基于Marx发生器和水线的性能、结构相同的模块组成，各模块产生的大电流脉冲在绝缘堆上汇集后经磁绝缘传输线汇流到负载区，要求在不到0．2Q的低阻抗负载上得到8MA以上电流，电流上升时间小于90ns。研制的样机模块由Marx发生器、中间储能器、激光触发开关、脉冲形成线、水介质自击穿脉冲形成开关、三板型脉冲传输线组成，样机模块输出电流450kA、输出电压2．2MV、输出脉冲功率0．95Tw，从触发激光器信号输出到负载电压上升的系统延迟时间抖动小于6ns。

以实现高功率、高光束质量的脉冲激光输出为目的，对非对称平-凹谐振腔的结构进行了理论分析。设计出了高功率、高光束质量非对称放置的平-凹谐振腔、双氙灯泵浦的脉冲Nd：YAG激光器。当占空比为9％时．实现输出激光平均功率近480W，光束参数积优于12．7mm·mrad，电光转化效率近4％，与理论分析吻合，可用芯径300μm的光纤传输，不稳定性优于±1％。加工实验证明有较好的质量：切割材料为不锈钢，厚度为3mm时、切割速度为0．6m／min和厚度为1．5mm、切割速度为1．2m／min时，两种情况下所得切缝宽度均为250μm。且切割上下沿光滑。

分析了四级传输线脉冲变压器的电路结构，采用等效电路方法简化了电路，推导了输出电压波形的表达式。开展了冷测实验，结果显示传输变压器变压比约为4，变压器上升时间约为48ns。采用实验所测参数，利用PSPICE软件对全电路进行了数值模拟。结果表明：模拟和冷测结果基本一致。将各元件参数代入波形表达式，结果表明：传输变压器上升时间计算值为12ns，与实验值（48ns）有一定差距；而传输变压器变压比计算值为3．98，与实验结果基本吻合。