LiNi1-x-yCoxMnyO2正极材料作为最有商业化前途的锂离子电池正极材料，近年来成为研究者关注的焦点。但目前针对该材料合成工艺的研究还较少。对LiNi0.8Co0.15Mn0.05O2开展了不同的烧结工艺研究，并对制备出的正极材料进行了表征和性能测试。研究发现在0.1C (电池容量额定值)倍率下充放电比容量为200 mA·h·g-1左右，在1C倍率循环100次下，480 ℃@3 h + 780 ℃@5 h和500 ℃@5 h + 780 ℃@10 h两种烧结工艺下容量保持率分别为94%和86%，说明用这两种工艺制备的正极材料的综合性能最优。

研制了一种适用于板状燃料堆芯的黄玉改色装置, 并对辐照装置的物理安全特性及结构安全特性进行了分析。利用CFD多孔介质模型, 获得了改色装置的流场和温度场, 确定了功率限制因素, 并对装置进行了优化, 增强了中子选择材料的冷却能力, 结果表明, 优化后可在额定功率下进行黄玉改色试验。开展了改色装置的堆外水力学特性实验及冲刷试验, 装置工作压差附近的流量试验数据与理论模拟结果差别为-3.6%~1.9%, 二者一致, 冲刷试验表明, 装置对黄玉残渣有很强的包容、收集效果, 不会导致燃料元件流道堵塞。

为获得共线双脉冲激发方式对土壤中Pb和Ba元素的谱线增强效果, 研究了1064 nm单脉冲和(355 nm+ 1064 nm), (1064 nm+355 nm)共线双脉冲三种激发方式下, 谱线强度随采集延迟时间的变化规律和谱线增强倍数随双脉冲时间间隔的变化规律。研究发现, 与单脉冲激发方式相比, 在双脉冲激发方式下, 谱线Pb I 405.78 nm和Ba I 553.55 nm强度的最大增强倍数分别为5和8。该研究结果为检测土壤中重金属元素提供了参考。

为选择合适的激光参量与光伏电池参量, 以提高激光无线能量传输(LWPT)系统的能量转换效率, 通过实验研究了LWPT系统中能量接收单元, 也即光伏电池在半导体激光照射下的输出特性。通过波长为808 nm和915 nm的激光辐照GaAs和Si光伏电池, 研究了不同激光功率密度、光伏电池温度、电池类型以及激光入射角度对光伏电池输出特性与能量转换效率的影响。实验中, 在波长为808 nm的激光功率密度从0.06 W/cm2上升至0.37 W/cm2的过程中, Si电池的最大输出功率从0.12 W上升至0.32 W, 能量转换效率从50.9%下降至21.2%; GaAs电池的最大输出功率从0.40 W上升到1.07 W, 能量转换效率从57.9%下降至23.8%。随着激光功率密度的增加, 光伏电池的输出功率先增加而后趋于饱和, 但是高功率密度激光引起的电池温升会导致其光电转换效率的下降, 所以激光功率密度的选择与光伏电池温度的控制是提高LWPT系统能量转换效率的关键因素。

为了解决光子晶体波导出射端光场控制, 同时解决二维三角晶格光子晶体波导出射光辐射困难的问题。利用二维三角晶格光子晶体设计了一种新型光子晶体波导出射口结构。在二维三角晶格光子晶体波导出射端引入两个微腔, 通过光波与微腔发生共振, 形成类似于三个点光源干涉的出射光, 同时进一步提出波导出射端喇叭口干涉出射光定向辐射的设计。通过这种微腔喇叭口设计, 利用时域有限差分法分析结果表明光波实现很好的定向辐射, 并且辐射距离显著提高。

激光加工技术在石墨烯制备领域得到了许多应用。目前激光图案化石墨烯的方法多为激光逐点扫描, 而单次辐照实现图案化加工的方法鲜有报道。通过间光调制器改变激光的光场, 使光束聚焦成图案, 单次辐照直接在石墨烯样品上烧蚀实现图案化。控制激光能量为合适的值时可将石墨烯清晰地图案化而不损伤硅基底。通过拉曼光谱扫描成像发现石墨烯加工边缘清晰, 精度达到μm量级, 具有加工速度快、无需移动样品等特点。

针对基于X-Ray的焊球阵列封装（BGA）焊接缺陷检测中, 现有的图像处理算法无法有效处理PCB意外倾斜的问题, 提出了一种自动判断BGA焊点X射线图像倾斜程度并进行校正的方法。首先根据BGA焊点阵列排布的特性恢复出原始图像中的结构信息, 然后使用广义逆矩阵求解出理想正视图像与实际倾斜图像之间的变换矩阵, 最后对倾斜图像进行逆变换以得到理想正视图像, 并使用变换矩阵估计出PCB的倾斜程度。实验针对正视与倾斜的BGA焊点的X射线图像, 运用所提方法, 准确判别出图像的倾斜程度, 并进行了校正。此方法既可以作为一种图像质量评价算法, 在BGA X-Ray缺陷检测中判断图像是否为需要的正视图像; 也可以作为一种图像自动校正算法, 提升基于X射线的自动检测系统的适应性。

利用时间拉伸显微成像系统观察并记录非重复动态随机现象，在其超高成像速度和高空间分辨率下必定会产生大量的数据。一种基于差分检测和游程编码的数据压缩方法，可以有效地解决时间拉伸成像系统的数据存储问题。差分检测可以消除连续相同的信号，只检测出相邻信号的差异，从而提高游程编码算法的有效性。实验中，采用扫描频率为77.76 MHz的时间拉伸显微成像对分辨率板、人红细胞和人乳腺癌细胞线性扫描成像。实验结果表明，数据压缩比可以达到8.47，对比分析发现经过差分检测方法可以获得更高的压缩比。另外，通过计算重建后的图像与原图的结构相似性(SSIM)值发现，经过数据压缩后高质量的图像可以被重建。

采用两台波长1064 nm的调Q脉冲Nd∶YAG激光器和多通道小型光纤光栅光谱仪，建立了一套共线双脉冲激光诱导击穿光谱分析装置。与单脉冲激光诱导技术相比，在最佳双脉冲时间延时8 μs时，Mn I 403.07 nm 和 Cr I 425.43 nm 的光谱强度分别增加了14.3倍和17.2倍，以这两条谱线为分析线，铝合金中 Mn 和 Cr的检测限分别由单脉冲时的73和94.5 μg/g降低至双脉冲时的3.76和4.26 μg/g，检测灵敏度提高了约20倍。

为研究非转移弧层流等离子体制备面向新材料领域的μm级球形氧化铝粉末的能力，使用自制的非转移弧分段式阳极层流等离子体球化设备，以载气送粉的方式，对η相的不规则 μm级三氧化二铝粉末进行等离子体球化处理，并采用均匀设计法，研究等离子体发生器和送粉器不同的工作参数对氧化铝粉末球化率的影响规律。结果表明，实验所采用的直流非转移弧层流等离子体发生器能有效制备球化率接近100%的高球化率球形氧化铝粉末。实验发现，高球化率、高分散性和粒径大小均匀的球形氧化铝粉末可在不同工艺参数组合下制备，并证明了采用非转移弧分段式阳极层流等离子体发生器可实现较低功率下制备较高球化率球形氧化铝的可行性。实验还通过XRD与PDF卡片索引技术对球化前后的氧化铝粉末进行了物相定性分析，发现η相的氧化铝粉末经射流作用转化成了Corundum型的氧化铝粉末。