设计了一种新型双壳层靶丸金属层电沉积装置, 借助计算机模拟了其设计原理, 分析了微球的运动及镀层的生长模式, 介绍了其各部分结构和功能。借助理论计算, 确定了镀槽的整体尺寸, 其中槽体半径确定为5 cm。镀槽的特殊结构使微球上部镀层沉积速度较快, 结合小球的自转及围绕圆柱体的公转运动实现镀层均匀沉积。镀液及微球的运动模式使镀液流速合并了主盐浓度、小球平动速度、小球转动速度三个关键参数, 简化了对沉积过程的控制。在新旧装置上进行了电沉积实验, 制备出了镀层厚度分别为9 μm和2 μm的空心金微球, 结果表明: 使用设计的装置可制备表面质量良好、厚度均匀且可控的金属微球, 镀层厚度由沉积时间、金属层密度、镀液比重、微球芯轴的等效密度等决定。

聚变反应速率是表征惯性约束聚变热核反应的重要参数，为测量聚变反应速率，研制了一套由闪烁体及鼻锥部分、光学系统和条纹相机组成的测量系统。在神光Ⅲ原型装置上利用新研制的聚变反应速率测量系统进行了聚变反应速率测量。在DT中子产额约为1010条件下,首次获得了聚变反应速率随时间的变化过程。对影响聚变反应速率测量的相关因素进行详细分析后表明,系统的时间分辨力优于30 ps。

为了测量惯性约束聚变实验中的聚变反应时间过程，研制了一套时间分辨优于40 ps的聚变反应历程测量系统。该系统由闪烁体及鼻锥部分、光学系统和条纹相机系统三部分组成。其中闪烁体将中子信号转换为可见光信号，光学系统则将闪烁体的发光信号成像在条纹相机上进行记录。为得到信号与入射激光的时间关系，还将时标引入了条纹相机进行记录。在神光Ⅲ原型装置上通过实验对其进行了考核，在DT中子产额约为1010条件下成功获得了聚变反应历程及聚变反应峰值时刻，聚变反应峰值时刻测量误差小于15 ps。

由于X光量热计具有体型吸收、线性响应及抗电磁干扰能力强等优点,可用于对激光等离子体辐射的X光总量测量.介绍了X光量热计的原理和结构,量热计主要由吸收体、热电堆、恒温体和外壳4个部分组成;量热计吸收体接收X光能量后,在瞬时内温度迅速上升,同时又通过热传导或辐射而损失能量.电加热法作为X光量热计的传统标定方法,标定结果不可靠.为此采用经过绝对标定的XRD阵列谱仪(SXS)对X光量热计在神光-Ⅱ装置上进行了在线绝对标定.结果表明:X光量热计性能稳定,其灵敏度为(84.1±3.4)μV/mJ,X光能量测量的相对合成标准不确定度约为31%,可用于X光定量测量.