系统研究了快速热退火对锌扩散的In_0.53Ga_0.47As/InP PIN探测器的影响。利用电化学电容电压和二次离子质谱技术分析了退火前后Zn和净受主的浓度分布，结果表明退火过程会影响杂质浓度，但不影响扩散深度。制备了不同退火条件的In_0.53Ga_0.47As/InP PIN探测器。器件测试反映，未退火的探测器在260~300K具有更低的器件电容和更高的激活能。通过暗电流成分拟合对器件暗电流机制进行分析，未退火器件表现出更低的肖克利-里德-霍尔产生复合电流和扩散电流，因而室温下未退火器件具有更高的峰值探测率。为了制备高性能低掺杂吸收层结构的平面型InGaAs探测器，快速热退火是不必要的工艺。

针对现有沉浸式飞行模拟器进一步小型化和低成本化的需求，设计了一款应用于中小型飞行模拟器的球带幕投影镜头。论文确定了投影方案中各部件（球带幕、投影机、投影物镜）的关键参数，设计的球带幕投影镜头具有172°的视场角和6∶1的反远比，将一台装有该镜头的投影机置于银幕上沿就可以将画面投满整个球带幕。文中给出了大视场、大反远比光学系统的构造方法，对大视场非相似成像系统中的畸变、场曲和相对照度进行了分析和讨论，并给出了改善照度均匀性的有效途径。该镜头以8片透镜的低成本结构满足了4 k分辨率的高质量投影需求，在奈奎斯特频率185 lp/mm处全部视场的MTF值均达到了0.4以上，且具有良好的工艺性。

中国科学院近代物理研究所自主研制了一台同轴腔电子加速器，能产生10 MeV，10 mA的辐照电子束，建成后有望成为我国首台国产化的花瓣形电子辐照加速器。为保证该装置运行时的辐射安全，为今后同类型装置的辐射屏蔽设计提供参考，对该加速器开展了辐射屏蔽研究。首先结合装置的使用情况给出了一种地上为主机室地下为辐照室的半地下机房结构，然后采用蒙卡程序FLUKA计算了相关墙体的厚度。在蒙卡计算中，基于同轴腔加速器的束流损失特点，建立了适用于该类型装置的蒙卡源项输入模型，充分考虑了决定辐射场的主要束损点，同时设置相对简单。结果表明：在设定的屏蔽外剂量率目标下，以普通混凝土作为屏蔽材料，主机室的侧墙、顶板和辐照室顶板的厚度分别需要160～220，110～150 ，150 cm。

采用闭管扩散的方法成功研制了截止波长2.2 μm的平面型延伸波长InGaAs探测器芯片。在分子束外延法（MBE）生长的In_0.75Al_0.25As/ In_0.75Ga_0.25As/ In_0.75Al_0.25As外延材料上，采用砷化锌作为扩散掺杂源、SiN_x作为扩散掩膜层，实现了扩散成结。分析了扩散结深和载流子侧向收集宽度、I-V特性、光谱响应特性和探测率，结果表明：150 K温度下，器件暗电流密度0.69 nA/cm²@-10 mV，响应截止波长和峰值波长分别为2.12 μm和1.97 μm，峰值响应率为1.29 A/W，峰值量子效率达82%，峰值探测率为1.01×10¹² cmHz^1/2/W。这些结果对后续进一步优化平面型延伸波长InGaAs焦平面探测器有重要的指导意义。

热管冷却反应堆采用固态反应堆设计理念，具有功率密度高、结构紧凑、固有安全性高等特点，在深空探索、深海勘探、偏远地区等场景中具有广阔的应用前景。核燃料作为热管冷却反应堆的重要组成部分，不同类型核燃料在堆芯燃耗分析时会呈现不同的中子学性能。基于美国爱达荷国家实验室(INL)提出的热管冷却反应堆INL Design A，利用清华大学蒙特卡罗中子输运程序RMC (Reactor Monte Carlo code)建立堆芯物理模型，选取UO₂，(U_0.9Pu_0.1)O₂，U-10Zr，U-8Pu-10Zr，UN，UC这6种核燃料开展燃耗计算，分析了不同核燃料、不同功率水平对热管冷却反应堆堆芯燃耗性能的影响。计算结果表明：在堆芯燃耗深度相同情况下(20.8 GW·d·t⁻¹)，装载U-8Pu-10Zr燃料的堆芯所需²³⁵U富集度最低(9.8%)，具有较好的U-Pu增殖性能。堆芯功率处于5 MW的热管冷却反应堆，燃料中²⁴¹Pu的存在不仅没起到增大堆芯燃耗深度的作用，反而导致堆芯剩余反应性和堆芯寿期末次锕系核素(MAs)的产量增大，影响反应堆的安全性与经济性。因此，对于装载含有Pu燃料的小功率长寿期热管冷却反应堆，需重点关注²⁴¹Pu对堆芯燃耗性能的影响。

针对目前胶囊内窥镜存在分辨率低，视场角有限，受噪声影响大等问题，提出了系统解决方案。通过引入Q-type非球面校正像差，得到一款全视场角为160°，相对孔径为F#3.0，系统总长为4.3 mm的内窥镜成像镜头，在140 lp/mm处各视场调制传递函数（MTF）值均大于0.3。光学系统成像质量的好坏不仅取决于镜头的性能，还与图像传感器有关，尤其在低照度环境下。通过分析传感器工作时各个阶段噪声的特性得到噪声模型。利用建立的噪声模型，合成了胶囊内窥镜图像数据集，并训练神经网络模型。对算法模型的测试结果表明，本文提出的综合解决方案可以有效地提高胶囊内窥镜系统的成像质量。

高能MeV闪光照相所针对的客体通常具有极高的面密度。当X射线穿过客体时，直穿X射线的强度将被极大衰减，到达成像面的直穿信号可能被散射“噪声”所淹没，若直接对图像进行反演将严重影响照相重建精度。从散射抑制角度出发，目前主要采用网柵相机即阵列型准直孔阻挡散射，但网栅相机的应用效果受光源位置稳定性影响较大，且网栅不易加工。提出了一种可实时定量散射强度的照相方案，该方案利用狭缝准直器对散射的抑制能力不随散射强度变化而改变这一特点，对现有照相布局进行小改进，利用已知客体实验结果标定狭缝准直器对散射的抑制能力，进一步自洽确定待测客体的散射量大小。基于蒙卡方法的仿真照相实验结果表明，当采用低面密度客体标定散射抑制系数时，高面密度客体散射强度的估计值与模拟真实值偏差可小于2%。

使用高光谱SPRi传感器对聚苯乙烯微球进行SPR显微成像，并对不同偏振条件下采集的高光谱SPR图像数据进行了处理，有效削弱了SPR高光谱图像中固有污点的对比度，使得聚苯乙烯微球样品的位置与轮廓更加清晰。处理后的单像素SPR光谱变得平滑，降低了光源光谱本身特性以及随机噪声对SPR共振信息提取的影响。对比聚苯乙烯微球的SPR图像与反射式明场显微图像，发现二者存在明显区别，主要是由于消逝场穿透深度的限制。结果表明，相较于反射式明场显微图像，SPR图像可以明显反映出消逝场内微粒与金属表面的接触情况，但无法量化超出消逝场穿透深度的物体的真实尺寸。