小型棒控压水堆舍弃了可溶硼，并高度依赖控制棒与可燃毒物棒控制堆芯的反应性。为研究控制棒对堆芯关键性能的影响，本文以核动力破冰船用KLT-40模型为对象，以轴向功率偏移、堆芯寿期、燃料利用率与径向功率峰因子为指标，开展长寿期小型棒控压水堆控制棒布置与动作策略设计分析。首先，基于OpenMC程序开发带棒燃耗程序；其次，比较堆芯带控制棒与无控制棒运行时的堆芯寿期等指标；最后，分析不同动作策略对轴向功率偏移等指标的影响。结果表明：控制棒将堆芯寿期从590 EFPDs（等效满功率天，Effective full power days）延长至650~698 EFPDs；低价值棒组优先动作策略使轴向功率偏移程度由-0.69与+0.80分别下降至-0.29与+0.52。因此，要准确计算长寿期压水堆寿期必须采用带控制棒燃耗计算策略，并且通过合理的动作策略能够有效减小控制棒带来的轴向功率偏移。

为提高反应堆安全性，基于自然循环的非能动余热排出系统在小型反应堆中有着广泛的应用。本文基于已完成的小型一体化核动力装置中间回路换热实验，用RELAP5（Reactor Excursion and Leak Analysis Program）对中间回路自然循环运行特性开展了计算分析工作。研究发现，载热功率的程序计算结果与实验数据符合良好，可表征系统的自然循环特性。在余热排出系统中，系统回路的压力由蒸汽发生器（Steam Generator，SG）一次侧平均温度所决定，SG一次侧入口温度、质量流量与冷热源高度差对余热排出系统换热性能影响显著。当SG一次侧入口温度较高时，余热排出系统换热性能对系统回路阻力更加敏感，这些结果为进一步研究小型堆非能动系统提供了有价值的应用。

核反应堆在反应性引入过程中会出现瞬时短周期现象，可能触发周期保护系统，从而出现非必要停堆问题。瞬时短周期受反应性引入速率影响较大，但同时与当前缓发中子先驱核浓度相关，一般难以量化。本文从点堆方程出发，基于两次保守假设，剥离出缓发中子先驱核浓度因素，推导出了简洁的瞬时短周期与反应性引入速率约束公式；并验证在该反应性速率约束下，瞬时短周期永远大于目标周期值，可以避免意外触发周期保护问题，为反应堆运行中的控制棒提升速率约束提供了理论依据。

同核异能素在宇宙元素合成中发挥着重要作用，并且在控制核能释放方面有潜在的应用。其中，铕（Eu）在现实中有重要的研究意义，例如¹⁵²Eu被用来做放射性实验的标准源，并且其同核异能态^152m1Eu有73%的概率发生β^－衰变产生天体p核素钆（¹⁵²Gd），因此^152m1 Eu是产生天体p核素¹⁵²Gd过程中的重要核素。在本工作中，基于激光等离子体产生的轫致辐射源，我们在实验上实现了^152m1Eu（45.6 keV，T_1/2=9.31 h）的高效激发，其产额能达到8×10⁴个粒子/发。此外，进一步通过Geant4-GENBOD程序数值模拟了^152m1，m2Eu的产额、产生时间以及峰值激发效率随电子温度的演化情况。研究发现，在入射电子电荷量固定为17.6 nC，且当电子温度达到15 MeV时，^152m1Eu和^152m2Eu的产额趋于饱和，分别为8×10⁶和2×10⁵个粒子/发；^152m1Eu和^152m2Eu的峰值激发效率分别有望达到约10¹⁷和10¹⁶个粒子/s，其中^152m1Eu和^152m2Eu的脉宽几乎不变，均为32 ps。超短超强激光技术能够极大提高同核异能素的激发效率，这将为研究宇宙元素合成问题以及控制核能释放应用研究提供一个重要的研究途径。

Chromonic溶致液晶（Lyotropic Chromonic Liquid Crystals，LCLCs）是由可溶性芳香族化合物自组装形成的一类溶致液晶。由于其丰富的物理各向异性、生物兼容性以及可调控性，LCLCs在生物检测、细菌操控等应用领域具有重要的研究价值。本文回顾了LCLCs调控方面的研究，简要介绍了其特性，重点分析了外场调控、掺杂等调控手段对LCLCs的影响，最后讨论和总结了可行的调控手段和未来的发展路线。

自给能中子探测器（Self-Powered Neutron Detectors，SPNDs）是核反应堆监测和保护系统的核心设备，其测量到的电流直接反映堆芯功率的大小和分布。探测器绝缘体是影响信号电流计算精度的主要因素，在SPND的研发设计中占有重要地位。为进一步提升SPND信号电流计算方法的精度，本文根据SPND电流产生机理以及绝缘体中固有的空间电场效应，提出了三种不同的中子、光子电流计算方法，并进行了详细的对比验证。结果表明：三种方法计算结果的差异小于1%，显示了相当的精度。此外，以反应堆工程中应用广泛的铑SPND为例，计算结果表明其信号电流主要由中子产生，光子引起的电流一般不超过5%。本文所提出的电流计算方法在反应堆上经过了大量的实验验证，理论和实验结果的差异均小于3%，证明了其有效性和精度。该方法已经应用于中国第三代先进大型压水反应堆——“华龙一号”，并具有通用性。它可用于不同类型自给能探测器的电流分析，也可为其他反应堆（如第四代快中子堆和后续的聚变堆）的堆芯监测系统提供有益的参考。

液晶显示近乎覆盖了所有的应用显示领域，在非显示领域也展现出了高精度、多参量调控的应用特点。目前，针对高速调控应用，液晶器件仍需进一步提升其响应速度。为此，过压驱动技术走进了研究者们的视野。本文主要综述了应用于液晶显示与调控领域的过压驱动技术。首先，简明介绍了过压驱动技术的原理和主要应用，以及在不同类型液晶显示器中应用过压驱动技术后，器件响应等性能的优化提升。此外，对过压驱动技术在非显示领域液晶器件中的应用进行了介绍，如空间光调制器和液晶透镜等。最后，总结了过压驱动技术用于液晶显示所面临的技术问题，概括了现有的主要解决手段，并对其需要突破的技术瓶颈和未来发展方向进行了展望。

使用中子法对密封容器内的放射源进行定位具有重要的现实意义。本研究使用4根矩形分布的中子位置灵敏探测器对探测空间内AmLi源进行定位，首先使用蒙特卡罗方法设计了探测器的慢化屏蔽体；然后设计了延迟电路加到探测器的一端，根据探测器两端探测到中子信号的时间差来确定源y轴（探测器轴向）的位置坐标，并对每个探测器的轴向位置函数进行了刻度；利用探测器围绕密封容器搭建测量空间，使用相邻探测器探测到中子计数率的比值来确定x轴和z轴（另两个方向）的位置坐标并进行了函数刻度。测量时，首先选择计数率最大的探测器来确定源的轴向坐标，再根据与此探测器相邻两根探测器计数率的比值来确定源的另两个方向的坐标，实现了对源的定位。使用该方法测量了点源在探测器空间内的5个不同位置，每个坐标轴上的定位偏差均在1.5 cm之内，并对造成偏差的原因进行了分析。该方法验证了使用中子位置灵敏探测器对放射源进行定位的可行性，并为进一步测量核设施工艺设备内核材料的位置打下了良好的基础。

基于液晶的气体传感器是一个新兴的研究领域。液晶本身具有化学多样性、可逆的分子排列和固有的自组装能力，可以满足传感器高灵敏度、快速响应、低能耗和选择性等要求。随着相关研究的深入，液晶气体传感方法也不断被完善。本文回顾了近几年基于液晶的气体传感技术，讨论了现有液晶气体传感技术的检测方法，主要包括向列相液晶的气体检测方法和胆甾相液晶的气体传感方法。向列相液晶的气体传感包括功能化基板的液晶膜传感、特性几何形貌的液晶传感和液晶液滴传感方法。胆甾相液晶的气体传感主要包括聚合物胆甾相液晶膜的气体传感、液晶液滴传感、基于光纤的气体检测以及纤维素气体传感。最后对液晶气体传感的应用和发展进行了阐述。