节理对于爆破振动传播衰减规律具有显著的影响，相关研究对于爆破振动控制具有重要意义。采用水泥石膏材料制作岩石相似模型试件，采用云母片模拟充填节理，以单发雷管作为爆源产生爆破振动信号，采用TC-4850监测入射波与出射波爆破振动速度。测试了选用的水泥石膏材料配方的力学性能，包括单轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、内聚力、内摩擦角，测得的力学参数与石灰石的相似比约为20。试验中设置的条件包括：1~3条节理三种节理数量条件，20°、40°、60°三种节理倾角条件。基于试验的入射波与出射波振动数据，对比分析了不同条件下爆破振动的强度与衰减率的变化情况，试验结果表明：相比完整模型爆破振速数据，节理前方入射波区域存在爆破振动的放大现象，节理后方的出射波区域存在爆破振动衰减的增大现象; 爆破振速衰减随着节理数量的增大而增大但是增幅较小; 爆破振速衰减随着节理倾角的增大而减小且变化幅度显著; 水平轴向与垂直方向的爆破振速变化具有相同的规律与一致的变化幅值。

为提高微机电系统(MEMS)加速度计的可靠性, 减小因为引线键合断裂造成的传感器失效, 该文设计了一种基于低温共烧陶瓷的无引线键合封装。该封装采用阳极键合技术将低温共烧陶瓷基板与芯片连接, 同时将电路转接板同步集成。结果表明, 该封装结构可减小传感器的封装尺寸, 有效提高了MEMS加速度计的可靠性。

利用碳酸钡基材料研制了一种环形脉冲形成线。对脉冲形成线的材料特性、电场分布对耐压影响进行分析和研究, 通过优化结构设计、材料特性, 提高了环形脉冲形成线的耐压水平。利用此脉冲形成线建立了37级Marx发生器, 此发生器通过电感进行并联充电和串联放电工作。使用电磁仿真软件对系统结构进行了三维电场分析, 分析结果表明,采用此环形脉冲形成线能够实现同轴设计, 电场更加均匀, 确定了满足紧凑化的最佳外形尺寸。实验结果表明,设计的脉冲功率驱动源在充电电压为±19 kV的条件下, 在二极管负载下得到了输出半高宽为65 ns、电压为680 kV的快高压脉冲。

设计了基于弧形Blumlein 脉冲成形网络(Blumlein PFN)的LTD型重复频率长脉冲功率模块。该模块将四路阻抗均为24 Ω的弧形Blumlein PFN对称分布在LTD外筒圆周上, 连接于LTD的初级绕组上, 并采用两个激光触发放电开关同步驱动, 整个脉冲功率模块结构紧凑, 缩短了高压馈线和开关引线长度, 有利于形成良好脉冲波形。在此基础上研制了两模块重复频率长脉冲功率源, 实验结果表明, 研制的长脉冲功率源在5 Hz重频运行时假负载上输出脉冲幅值约为260 kV, 脉冲功率达到5.2 GW, 脉冲宽度约170 ns。

为研究百纳秒脉冲下两种典型的绝缘材料(尼龙和有机玻璃)在气体中的沿面闪络特性，设计了百纳秒脉冲沿面闪络实验平台。通过实验研究了绝缘材料的闪络电压随气体气压、闪络距离、等物理因素的变化规律，实验表明：闪络电压随着气压的增加而增加，但是闪络场强随着闪络间距的增加而降低；在相同条件下，有机玻璃的闪络电压比尼龙高。同时通过沿面闪络实验，得到在百纳秒脉冲下不同气压、不同闪络间距的闪络电压值。

设计了基于Blumlein 脉冲成形网络(PFN)的紧凑型长脉冲功率模块。该模块将两路阻抗各为20 Ω的Blumlein 脉冲形成网络对称连接于LTD的初级绕组上, 并采用同一个气体开关驱动, 以保证两路PFN工作同步。PFN采用直角弯折“L”型结构, 这种结构既保证了PFN与开关连接紧凑, 又将模块横向尺寸缩减至最短, 且对输出脉冲波形影响不大。实验结果表明, 研制的长脉冲功率模块在10 Ω负载上输出脉冲幅值约为135 kV, 半高宽约为180 ns, 前沿约为50 ns, 平顶约为100 ns, 重复脉冲频率可达到25 Hz。

利用集中参数的电容和电感,设计了阻抗为20 Ω的Blumlein型脉冲形成网络。采用有限积分法,对两种不同连接结构的脉冲形成网络进行三维建模和仿真,模拟结果表明,设计的直线型连接结构的脉冲形成网络电压传递效率为98%,折叠型脉冲形成网络电压传递效率为90%。对两种不同连接结构的脉冲形成网络进行了高压实验,实验结果与理论模拟结果基本吻合。通过对两种不同连接结构脉冲形成网络耦合参数的计算,初步分析了导致能量传递效率不同的原因。

采用了人工线、开关和直线变压器结构一体化的设计方法,为重复运行的长脉冲直线变压器驱动源(LTD)装置研制了一种紧凑型低阻抗脉冲成形模块。为优化空间结构、减小分布参数、提高波形质量,脉冲单模块由两条20 Ω Blumlein 脉冲成形网络（PFN）并联储能,人工线采用相向L型布局,通过一个同轴开关同步放电,分两路向直线变压器初级线圈对称馈入快前沿的高压电脉冲。为了进一步减小线路电感,缩短脉冲前沿,研制了新型的嵌入式激光触发开关。与同轴开关相比,引线长度缩短了一半,脉冲前沿减小了10%。两级LTD模块实验装置在18.5 Ω负载上获得了电压240 kV、半宽180 ns的脉冲输出,重复频率可达25 Hz。

研究了L型连接结构对脉冲形成网络输出波形的影响。采用有限积分法，对L型连接结构的脉冲形成网络进行三维建模和仿真，并将其与直线型连接结构的脉冲形成网络仿真结果进行比较。结果表明：L型结构的脉冲形成网络前沿与直线型结构基本一致，约为40 ns，半高宽为168 ns，比直线型小7 ns，平顶处较直线型结构有所波动，表现为平顶后段幅度升高。通过对两种连接结构的脉冲形成网络进行高压实验，验证了仿真结果。在脉冲功率驱动源结构紧凑化的工程应用中，L型连接结构的输出波形能基本满足要求。

介绍了螺旋线型空芯脉冲变压器的基本理论及设计中的关键技术，设计了一台高变比螺旋线型空芯脉冲变压器，此空芯变压器初级为紫铜皮沿绝缘外筒内壁螺旋绕制三匝，次级为锥形高压绕组，约1 800匝。其初级充电电压只需要几kV，因此初级开关采用可控硅，而不需要晶闸管，这样将使初级回路及初级电容体积大大减小。 对设计的空芯变压器进行了模拟计算和实验研究， 实验结果表明： 在初级储能电容充电为2 400 V时，变压器次级所接形成线负载的输出电压达到900 kV，充电时间约为32.6 μs。