东方超环（Experimental Advanced Superconducting Tokamak，EAST）全超导托卡马克装置上极紫外（Extreme Ultraviolet，EUV）光谱诊断系统采用电荷耦合器件（Charge Coupling Device，CCD）探测器集光谱图像数据，硬X射线对CCD产生的干扰造成光谱数据中存在大量的单像素噪声，这为准确分析聚变等离子体杂质辐射带来极大的困难。针对这一问题，设计了一套基于可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）的EUV光谱图像处理系统，来快速去除硬X射线产生的噪声干扰。该系统基于限幅滤波算法，并引入标准差和离均差替代固定限幅阈值和样本偏差；通过融合限幅滤波算法和数据判别法，外加设置算法工作区间来分阶段对光谱图像数据进行相应处理。同时设计了仿真测试模块，使用EUV光谱图像转化的视频数据模仿采集流程进行系统的功能测试。最后，为了检验该系统对有效光谱数据的保护能力，将图像数据转换成更加直观的谱线图进行对比分析。实验测试结果表明：该系统能够有效去除光谱图像中的噪声点，并较好地保持了光谱数据的完整性，从而提升了光谱数据的可观测性。

快堆乏燃料干法后处理中会产生含多种金属元素的LiCl废盐，分离废盐中的金属杂质既可净化熔盐，有利于盐的循环利用，又可减小废盐量，实现废物最小化。利用自行研制的冷指结晶装置，探索了LiCl熔盐中Sr、Ba两种碱土金属的分离和分离中的影响因素，并结合Fluent软件模拟确定较佳的分离工艺，进一步明确LiCl分离碱土金属的规律。研究表明，影响冷指结晶法分离效果的主要因素为熔盐初始温度，当熔盐温度高于660 ℃时，Sr、Ba去除率较佳；同时发现熔盐中Sr、Ba含量低于0.55%（w/w）时，其去除效率均可超过80%。进一步研究发现熔盐晶体不同部位的Sr、Ba去除效果不同，其中结晶盐顶部的杂质分离效果最佳，底部及内层的熔盐分离效果较差。含有Sr、Ba的LiCl熔盐较佳分离条件为温度660~670 ℃，气体流速10 L·min^-1， 生长时间20 min，此时LiCl盐中Sr、Ba的去除率可达90%。实验结果证实了冷指结晶法从电解质废熔盐中纯化溶剂盐的可行性，可为纯化废盐、实现熔盐的重复利用提供参考。

开展托卡马克等离子体中杂质输运与杂质控制研究对于提升等离子体约束性能与保障装置安全有重要意义。为了在EAST（Experimental Advanced Superconducting Tokamak）托卡马克装置上开展杂质输运研究，需要发展一套用于注入示踪杂质粒子的激光吹气（Laser Blow-off，LBO）微量杂质注入系统。本文描述了一种用于EAST托卡马克装置上LBO系统的控制系统设计过程与测试结果。该系统采用了全新的自动控制流程，使得系统可以重复、定量地向EAST等离子体注入不同元素的示踪杂质粒子。该设计通过STM32单片机系统实现对聚焦透镜位移、激光器被触发时刻的准确控制，且激光光斑直径可调，以改变杂质注入量。测试结果显示，系统能快速检测到外触发信号并实现精确定时，激光光斑聚焦位置误差小于0.40 mm，达到激光吹气杂质注入实验要求。本研究对在EAST装置上开展等离子体杂质输运研究具有重要意义。

针对传统商用音叉存在的共振频率高、振臂间距窄等问题，利用COMSOL有限元分析软件构建音叉理论模型，确定了音叉的共振频率及品质因数等核心电学参数与音叉几何尺寸之间的相关特性，进而通过控制音叉振臂形状、长度等几何特性，设计制备了具有振臂间距宽、共振频率低且品质因数高等特性的锤状异型音叉。在将音叉外表面设置为硬声场边界条件且将音叉基座设置为固定约束条件的情况下，对锤状异型定制音叉的关键参数进行了理论计算及实验测定。结果显示，与传统商用音叉相比，异型音叉在振臂间距扩大近3倍的情况下，其共振频率和品质因数两项音叉核心电学参数分别优化了62%和14%。为验证锤状异型定制音叉在光声光谱气体传感技术中的性能，基于该定制音叉搭建了乙炔石英增强光声光谱传感器。在对激光调制深度、微型声学谐振腔腔长、谐振腔装配位置等多项参数优化后，乙炔传感器在300 ms积分时间及常温常压条件下获得的检测极限相比基于传统商用音叉搭建的传感器提升了近一个数量级，达到了282×10^-9，归一化噪声等效吸收系数可达3.84×10^-9cm-1W/Hz。

电网波动对上海光源加速器的正常运行有较大影响。针对该问题，展开了系统的分析和研究工作。首先介绍了电网波动的成因以及电网波动对上海光源的影响情况。通过对具体事例进行分析，优化了上海光源加速器受电网波动影响后的基本恢复流程。分析了各硬件系统在发生电网波动时的不同表现，并依此探讨了如何优化此类故障的处理流程，建立完善的机器恢复程序。针对外电网波动提出若干建议，并提出了面对电网波动时需要采取的措施，尽可能降低电网波动对如低温压缩机、超导高频腔等关键设备的影响。以期缩短实际故障时间，加快机器恢复速度，保障上海光源稳定运行。以近10年运行数据为基础，研究发现电网波动对上海光源的影响存在若干重要阈值，这些阈值对机器恢复具有指标性作用。对因电压暂降产生的二次故障进行分析讨论，并提出若干建议。

出土玉器溯源是探索华夏玉器文明起源与演化的关键所在, 无损测试技术的进步推动了学术界对出土玉器产地溯源的研究, 但至今为止, 无损技术仍然是制约出土玉器溯源研究的瓶颈所在。 利用便携红外光谱(portable Fourier transform infrared spectroscopy, p-FTIR, 带漫反射附件)+ 便携X射线荧光光谱(portable X-ray flourescence, p-XRF)技术组合对山东省文物与考古研究院发掘的大汶口文化出土蛇纹石质玉器的物相和化学组成进行了无损测试以及出土玉器产地溯源的探索。 测试结果显示, 大汶口文化的蛇纹石玉存在两种成因类型, 其中7件玉器(M1005:3, M1006:4, M1013:12, M20:30, M11, T333:2B①:2, M49:04)属于超基性岩型, Fe, Cr和Ni含量较高, 含较多磁铁矿包体, 磁性较强, Cr/Ni值小于1且多数小于0.7, 与现代泰山玉的产地特征基本一致, 最大可能就地取材于附近的泰山山麓, 为泰山玉的使用时间提前到5500年前的大汶口文化时期提供了重要的科学依据。 另外4件玉器(M2004:1、 B型环、 M25:26、 M26)具有低Fe, Cr和Ni含量, 为富镁碳酸盐接触交代变质类型, 其来源有待进一步研究确认。 上述研究结果确认p-FTIR和p-XRF结合能够实现对考古现场及馆藏多数未知玉器材料的快速鉴定, 具有无需制样、 矿物类型和元素组成可相互验证、 无荧光干扰等优点, 对部分特定类型的蛇纹石质出土玉器/材料可进行产地来源分析, 是一种有优势的出土玉器无损测试技术组合。