有序子集期望最大化(OSEM)迭代算法是近年来发展较快的一种迭代类算法。但该算法在迭代过程中容易产生条纹状伪影、金属伪影或者散射伪影。构造了平滑约束矩阵作为先验信息引入到重建迭代过程, 建立了一种平滑约束OSEM(SC-OSEM)迭代重建算法。分别将中值滤波、全变差最小(TVM)方法作为平滑约束条件, 通过数值模拟, 针对不完备理想投影数据、含金属不完备投影数据、含噪声不完备投影数据三种情况, 重建出了与原始模型一致性较好的计算机层析成像技术(CT)图像, 比单独OSEM迭代算法重建质量高, 并且发现中值滤波约束重建图像的整体噪声较小, TVM算法使金属边界更清晰, 表明SC-OSEM迭代重建算法是一种精度高、适应性较强的CT重建算法。

中华白海豚是我国一级保护动物, 处于海洋食物链顶端, 而重金属、 持久性有机污染物等污染物易在其体内富集。 额隆是鲸豚回声定位的重要部位, 具有传导信号的作用。 为探究中华白海豚额隆中微量元素的基线水平以及其组成的主要特征成分, 研究采用微波消解电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定了中华白海豚额隆中V, Ni, Cr, Mn, Cu, As, Zn, Hg, Se, Cd和Pb 11种微量元素并对其含量进行特征分析。 结果表明该方法具有良好的准确度和精密度, 适合于中华白海豚额隆微量元素的测定分析。 样品分析显示, 额隆中11种微量元素整体含量水平不高, 由于个体生理状况不同, 同种元素含量在不同个体中存在差异; 其平均含量从高到低排序依次为: Zn＞As＞Cu＞Mn＞Se＞Hg＞Cr＞Ni＞Pb＞V＞Cd, 其中As作为非必需有毒微量元素, 含量水平较高(1.158 μg·g-1 ww), 可能会对海豚产生生理毒害作用。 Spearman相关性分析显示, As(r=0.733), Cd(r=0.615)和Hg(r=0.645)含量与海豚体长呈显著正相关性(p<0.05), 表明As, Cd和Hg三种元素可随海豚年龄增加而在额隆中富集; Cs与Ni呈正相关(p<0.05), Mn与As呈负相关(p<0.01), 表明元素间也存在着一定的关联性。 此外, 主成分分析结果表明, V, Mn, Ni, Se, Cu和Hg为中华白海豚额隆主要特征微量元素。 研究在国内首次使用微波消解ICP-MS法对中华白海豚额隆中微量元素进行研究, 结合相关性分析和主成分分析, 有效探究了中华白海豚额隆中微量元素的生物富集模式与含量特征, 实验结果为研究中华白海豚额隆中微量元素基线水平提供了参考。

环形编码孔成像技术具有高的探测效率和信噪比, 是一种解决低强度脉冲辐射源成像较好的技术。基于该技术, 利用Geant4建立环形编码孔中子成像的模拟过程, 获取6个不同位置的点扩散函数(PSF)和编码图像。根据空间移变图像分块原理, 将图像分成矩形和圆形分块, 每一块图像用RL迭代法复原, 去除边界明显畸变的像素, 这些像素强度由相邻的图像块像素到边界距离的加权系数叠加而成。模拟结果表明, 该方法提高了图像复原效果, 能够更好地诊断射线区域的空间分布情况。

阐述了三种不同芯径的紫外石英光纤的稳态γ射线辐照效应,对比研究了其发光特性、光谱衰减以及光谱展宽.设计了基于钴-60源的大芯径紫外石英光纤稳态γ射线辐照效应实验,对三种芯径(200μm,400μm和600μm)的光纤进行了研究.实验表明,大芯径紫外石英光纤在稳态γ射线辐照下存在稳定的发光现象,并对其光谱衰减有补偿作用,其光谱展宽效应不明显.

近年来随着对单频光纤激光器和放大器研究的不断深入，得到了越来越高的输出功率，由于单频光纤激光器、放大器的输出功率在很大程度上受限于受激布里渊散射(SBS)效应，故需要研究SBS 效应的影响因素和抑制方法。利用铥离子(Tm3+)的速率方程和SBS 效应下双包层光纤放大器的速率方程，建立了单频光纤放大器的理论模型，计算得到了掺铥光纤放大器的能量分布和输出功率，并讨论了光纤长度、抽运功率、Tm3+掺杂浓度、增益光纤内温度分布等因素对单频光纤放大器中SBS 效应和输出功率的影响，总结了在提高放大器输出功率的同时有效抑制SBS 效应的方法。自行搭建了全光纤掺铥光纤种子光源及放大器，高稳定性的全光纤掺铥激光种子光的中心波长为1941 nm，信噪比约为60 dB。当掺铥放大器的抽运功率达到2.15 W 时，激光的输出功率可以达到0.766 W。

为实现μs档条纹相机扫描非线性标定, 建立了基于延时可调信号源和外触发激光器的条纹相机μs档扫描非线性标定系统, 弥补了标准具法的不足。系统通过延时值的递增, 得到条纹相机扫描速度在全扫程的变化。系统中时间关系抖动来源主要是测试设备延时抖动和条纹相机触发延时抖动。时间抖动测试与分析显示, 条纹相机延时抖动±0.6 ns, 测试设备延时抖动±0.3 ns, 系统总时间抖动±0.7 ns。系统时间抖动会造成最终时间轴信息的起伏。大量数值模拟分析表明, 时间轴起伏对系统时间抖动的影响±2 ns, 在可以接受的范围内。因此, 该系统能够胜任条纹相机μs扫程时间信息的测量标定。

在“强光一号”装置上研究了表面绝缘对平面钨丝阵早期过程的影响。通过对实验结果的唯象分析，发现相对于标准丝阵，表面绝缘丝阵X射线辐射被强烈延迟，并与丝阵宽度有较强的依赖关系，在X射线辐射之前存在较强的阴极发射; 表面绝缘丝阵X射线辐射副脉冲幅值是标准丝阵两倍，且存在较长的平台期，其单丝等离子体膨胀导致的温度降低效应比标准丝阵强; 在快速内爆开始之前，两者形成了类似的宏观磁流体不稳定性结构。

针对中子散射成像建立了一种快速反投影重建方法，这种方法首先根据每一个散射事件确定粒子可能所在的空间范围，然后该空间范围中进行重建，大大减少了重建的运行时间。应用所建立的方法对模拟的成像数据进行处理，结果表明：重建源与实际源的位向一致,对1000个散射数据进行处理，用时约3 s；对5探测单元成像得到的模拟数据处理，得到重建后点源的位向分辨为8.0°；重建源的位向分辨不随设定重建平面的位置而改变，但重建平面距探测平面越近，重建速度越快；当重建平面达到一定尺寸时，继续增加大重建平面尺寸，重建的运行时间增加不明显，该方法在大视场空间探测成像应用中，具有较高的重建效率。

为解决超快光学诊断系统（如条纹相机，像增强器选通型分幅相机等）中记录 CCD相机的性能评价问题，分析得出记录 CCD相机对探测下限和动态范围更加看重，提出了适用于超快光学诊断系统记录 CCD相机光学性能评价的两个原则: 1）将有物理意义的像素群作为性能比较的单元，这样能去除 CCD相机像素大小和像素数目带来的差异; 2）宜使用最小可探测光强和光学动态范围作为 CCD相机探测性能的衡量参数，这样能去除 CCD相机数字化灰度、输出噪声起伏等带来的差异。在上述原则基础上，建立了不同种类 CCD相机光学探测性能对比测试示例系统，对某型科学级 CCD相机和某型 EMCCD相机进行了对比测试。测试结果表明， EMCCD相机比科学级 CCD相机具有更低的最小可探测光强和更宽的动态范围。上述 CCD相机探测性能比较方法已经在 Z箍缩超快光学诊断系统建立过程中得到成功应用。