经典Townsend机理和流注理论是气体放电研究的基础,但在解释纳秒脉冲气体放电时均存在一定缺陷。基于经典气体放电理论,探讨纳秒脉冲气体放电机理,分析流注理论判据在纳秒脉冲气体放电中的有效性,解释纳秒脉冲下电子逃逸现象和基于电子逃逸的快速电离波击穿理论,仿真计算高能快电子的逃逸过程。结果认为基于高能量快电子的逃逸击穿将是可能解释纳秒脉冲下气体放电现象的依据。

分析了柱腔充气靶动态充气、准动态充气和静态充气3种充气方式的特点，完成了无源充气靶的设计和制备，测量了无源充气靶的保气半寿命，讨论了靶的储存和运输。研究表明：充Kr的玻璃柱腔充气靶保气半寿命不低于341h，以打靶时间为3h计算，靶内气体泄漏率不超过2％；采用高压保气罐对成品进行储存和运输，无源柱腔充气靶可实现异地打靶。

采用腔外单次通过方式,测量了LiIO3晶体在532 nm皮秒脉冲下的受激拉曼散射。实验中观察到3级斯托克斯线（556.07,582.30,611.76 nm）和1级反斯托克斯线（509.57 nm）,由此可计算出其频率间隔为820 cm^-1。测量了LiIO3晶体各级拉曼散射谱线的阈值和增益系数,受激拉曼散射的整体转换效率达到56%。基于LiIO3晶体实现了皮秒外腔式拉曼激光器的运转,双波长输出总转换效率为27%,最大输出能量1.4 mJ。

论述了Rayleigh散射双边缘直接探测激光测风雷达发射激光线宽对探测灵敏度和误差的影响。使用Monte-Carlo方法模拟了大气后向散射回波半高宽（FWHM）和发射激光线宽的定量数值关系。把这个关系拟合为一个二次多项式,计算了由发射线宽引起的测量灵敏度和误差。对于探测波长是355 nm的情况,当发射线宽从单频增加到2 GHz时,后向散射回波线宽从3.853 GHz非线性地增加到5.371 GHz。发射激光线宽的加宽对探测影响很大,当发射线宽从单频增加到2 GHz时,测量灵敏度从0.003 1降低到0.001 9,测量误差从0.323 m/s增大到0.518 m/s,计算中假定探测信噪比和累计激光脉冲数都是1 000。

采用六甲基二硅氮烷对二氧化硅凝胶进行疏水处理，得到了疏水性的二氧化硅气凝胶。用红外光谱和热分析表征处理前后二氧化硅气凝胶的性质，用测量显微镜跟踪处理前后气凝胶柱在空气中直径变化。结果表明，处理后气凝胶的表面羟基明显减少，在空气中的吸潮性大大降低，圆柱体在空气中的径向收缩率从30％降至3％。

采用单辊旋淬法制备出纳米晶CuBe合金，利用X射线衍射、扫描电镜以及电子能谱等分析方法对纳米晶铜铍合金进行结构分析，并与原始态的CuBe合金的相结构进行了对比。研究表明：合理的快速凝固工艺能使铜铍合金的晶粒尺寸达到30nm左右，晶粒形貌发生变化，并且有类似CuBe的金属间化合物出现。由于铍原子加入到纯铜中，使得铜铍合金的固溶度扩大，在快速凝固铜合金中有大量细小弥散的第二相颗粒，有共析转变发生。

分析了几何像差、衍射效应和光学加工精度等因素对不同工作能点的单层膜Kirkpatrick-Baez显微镜成像质量的影响,构建了该显微镜的均方根空间分辨率模型,用Ir单层膜KB显微镜获得了8 keV能量的X射线成像结果,其中心视场的分辨率约为2μm,±50μm视场的分辨率优于5μm。实验结果与分辨率模型的对比表明,中心视场的分辨率受球差、衍射效应和反射镜加工精度的综合影响,边缘视场的分辨率主要由系统的几何像差决定。

为了研究超高速碰撞过程中产生的膨胀等离子体云的电导率，设计了适用于瞬态等离子体电导率测量的扫描电探针系统。通过二级轻气炮加载LY12球形铝弹丸，运用设计的扫描电探针系统分别进行了相同入射角度和不同碰撞速度条件下超高速碰撞产生等离子体电导率的实验测量。通过对探针等效电路的分析，获得了在整个物理过程中给定探针位置处产生膨胀等离子体云的电导率随时间的变化关系。实验结果表明：在碰撞角度（与靶板平面的夹角）相同、传感器布局相同的条件下，碰撞速度越大，产生膨胀等离子体云的电导率相对越大。

在有核环境下的X光闪光照相中，为保证CCD光电接收系统的安全和有效使用，开展了科研所需剂量的辐射背景对闪光照相光电接收系统影响的研究。理论分析结果表明：科研要求的辐射剂量远小于X光闪光照相光电接收系统各器件的辐射损伤阈值，不会造成辐射损伤；辐射背景在CCD相机图像上形成的本底灰度对成像质量的影响很小。实验结果显示，通过建立和选择适当的屏蔽方式可以保证以下两点：一是科研所需剂量的辐射背景在CCD相机图像上形成的本底灰度要小于科学级相机的固有本底噪声，可以保证图像质量；二是在科研所需剂量的粒子和射线辐射下，X光闪光照相光电接收系统工作正常。

针对高速流场下凸台周围的气动光学效应,对不同马赫数下的三种凸台形状周围的流场进行仿真计算,计算得到流场的密度变化,计算了光线经流场传输后的光程差。仿真结果表明随马赫数增大,光程差逐步增大;同等条件下,不同出射角度对应的光程差不同,凸台存在强烈的尾流区域,从而导致较大的光程差;在马赫数达到跨音速时,凸台顶端也会产生较大的光程差;曲率较小的凸台结构对周围流场的影响较小。