高电荷态离子比普通的离子携带较高的势能，势能在材料表面的瞬间释放，能在材料表面形成nm量级的结构损伤。它在纳米刻蚀、小型纳米器件、纳米材料、超小尺寸半导体芯片制作、固体表面处理和固体结构分析等领域具有广泛应用前景。因此对高电荷态重离子（Xe^{q+）引起半导体材料表面（6H-SiC）纳米结构变形进行了研究。采用Xe18+和Xe26+离子，选取从1×1014到5×1015 ions·cm-2逐渐递增的剂量，以垂直和倾斜60°角两种入射方式辐照6H-SiC薄膜样品, 经原子力显微镜分析表明，辐照后的表面肿胀凸起。对于Xe18+离子辐照的样品，辐照区至未辐照区边界的台阶高度随离子剂量增加而连续增大，而对于Xe26+离子辐照的样品则先增加而后减小。在相同入射角和剂量条件下，Xe26+离子辐照样品形成的台阶高度大于Xe18+离子辐照形成的台阶高度，在相同离子和剂量的条件下，垂直照射时形成的台阶高度大于倾斜照射时形成的台阶高度。根据损伤机理和实验数据，首次初步建立了一个包括势能、电荷态、入射角和剂量等物理量的理论模型来预测高电荷态离子在半导体材料表面形成的纳米结构变形。暗示了高电荷态离子的潜在的应用价值及进一步研究的必要性。}

基于有限元方法（FEM）建立了精确的同轴封装无致冷分布反馈布拉格(DFB)激光器发射组件（TOSA）的热分析模型。对TOSA的热场分布和结温进行模拟和分析，并通过实验验证热学模型的正确性。利用极窄脉冲法测量TOSA的峰值波长随壳温的变化，拟合了壳温与波长的定量关系式。通过实测得到激光器的结温、晶体管形(TO)封装管壳的壳温与热功耗的关系曲线，并同时对不同热功耗下的激光器结温和TO封装管壳的壳温进行模拟，FEM模拟的结果与实测结果十分吻合。根据实测的温度梯度求得激光器组件在不同环境温度下的热阻。所建立的热学模型具有较高的精确性，可以用于TOSA及光收发模块的散热设计。

为了提高激光靶丸的阻气性能,用戊二醛对阻气层材料聚乙烯醇进行交联改性.在17份完全相同的10 mL质量分数3%的聚乙烯醇(PVA)和20 μL浓盐酸混合溶液中,分别加入从300 μL到1 700 μL的戊二醛(GA),交联反应后,测量缩醛膜的阻气性能,并计算渗透系数. 结果表明,随着缩醛膜中戊二醛含量的增加,缩醛膜渗透系数的变化规律是:从减小到增加到不变再到增加;当戊二醛的含量是800 μL时,缩醛膜的渗透系数最小,阻气性能最好.

从Fick第二定律出发,推导了氢气在多层球壳中,扩散过程的浓度分布表达式,即氢气浓度与扩散时间和扩散距离的关系.每层中,在一定的扩散时间内,一定量的氢气的扩散浓度与扩散深度之间近似为抛物线关系,说明渗透物沿着聚合物链段膨胀的方向进行扩散.在同一位置,一定量氢气的浓度,随着时间的延长而增加,说明渗透物使聚合物链段发生膨胀,自由体积增大,扩散路径增多,扩散系数随着浓度的增加而增大.

以ICF实验塑料靶丸保气的需求为背景,研究了水蒸气在低压等离子体聚合碳氢(CH)膜、聚乙烯醇(PVA)膜、聚苯乙烯( PS)膜中的扩散渗透行为.根据实验数据,算出在40℃ 90%相对湿度下,水蒸气在三种样品膜中的渗透系数分别为1.906×10^-13,5.950×10^-15,3.342×10^-14 mol·m/(m²·s·Pa),并借助多层复合膜模型的近似算法,算出在40 ℃ 90%相对湿度的外界环境下,类似多层塑料微球结构的三层复合膜中,PVA阻气层所处环境的相对湿度为53.06%,推导出PVA所处环境的相对湿度与外层CH层厚度的关系式.研究表明:CH烧蚀层越厚,PVA所处环境的相对湿度越小,保气性能越好.