硅灰和低水胶比会降低混凝土总孔隙率，但增加了混凝土自收缩，使其产生微裂纹。本文研究了掺入硅灰和减缩剂(SRA)对不同水胶比的混凝土自收缩和微观、宏观尺度孔径分布的影响。结果表明：掺入10%（体积分数）的硅灰会使混凝土自收缩增加27.3%~28.8%;而加入减缩剂使混凝土自收缩降低68.0%~85.1%，且对含有硅灰的混凝土样品降幅更大。此外，掺入硅灰和减缩剂可以使混凝土总孔隙率分别降低5.1%~6.0%和35.9%~39.7%，但硅灰会增大混凝土100 nm以下孔隙和100 μm以上孔隙的体积占比，而减缩剂对这两类孔隙的体积则会起相反作用。同时，自收缩与100 μm以上孔隙体积分数呈明显正相关关系。

近年来，HIT(heterojunction with intrinsic thin-layer)结构太阳能电池由于具有转化效率高和可低温生产等优点获得了广泛的关注，但是转化原材料成本高、生产技术条件苛刻和缺陷态控制等问题制约了其进一步的发展。本文采用AFORS-HET软件模拟了ZnO(n)/ZnSe(i)/c-Si(p)异质结太阳电池结构吸收层掺杂浓度、缺陷密度和界面缺陷态密度等参数对该结构短路电流、开路电压、填充因子和光电转换效率的影响。优化后的结果显示，当吸收层掺杂浓度为1×1021 cm-3，ZnO层和c-Si层缺陷密度小于1017 cm-3时，ZnSe/c-Si界面缺陷密度小于1025 cm-3时，该结构太阳能电池光电转换效率可达24.29%。

设计了单层 MoS2(n)/a-Si(i)/c-Si(p)/μc-Si(p+) 异质结太阳能电池结构, 采用AFORS-HET模拟软件模拟了背场层的带隙、掺杂浓度和缺陷密度等参 数对开路电压、短路电流、填充因子和转化效率的影响。结果显示, 背场层带隙在 1.5~1.7 eV 之间, 背场层的掺杂浓度大于 1×1018 cm-3 时, 该结构的太 阳能电池有比较稳定的表现。缺陷密度增加时, 太阳能电池效率随着缺陷密度的对数线性减小, 当控制缺陷密度在1011 cm-3以下时, 可以获得大于24.10%的 转化效率, 缺陷密度为 109 cm-3时, 可以获得最高29.08%的转换效率。最后研究了背场层对该结构太阳能电池的作用, 结果显示有效控制缺陷密度时, 背场 层的添加对电池效率的提升很明显。

设计了一种基于超材料的微波频段宽带吸波器。吸波器采用典型的三层结构,顶层和底层为金属层,中间层为介质层。顶层是在单个单元上利用多个吸收峰叠加原理设计的由圆形开口环和方形开口环组合而成的金属结构。仿真结果表明,该吸波器在10.65~22.39 GHz频率范围内的吸收率大于90%,半峰全宽为13.07 GHz,相对半峰全宽为83.7%;吸波器整体厚度仅为中心波长的1/10。

设计了一种简洁的角度扫描棱镜SPR传感系统, 反射式平行光路设计简化了系统结构。 其主要包括光源及光强感知、 平行光路结构、 电机与温度控制模块构成。 通过单电机扫描入射角与温度控制, 实现了对葡萄糖的折射率浓度特性有效测量。 理论分析存在交叉灵敏度矩阵可同时度量温度及葡萄糖质量浓度共振角度的变化规律, 且实验得其灵敏矩阵。 为区分温度和质量浓度对共振角度的影响以及校正SPR温度漂移提供参考。

可观测性分析方法在卡尔曼滤波效果估计中得到了广泛应用，本文对误差协方差矩阵和姿态精度因子（ADOP）两种可观测性分析方法进行了研究，并分析了两种方法之间的关系。针对旋转式惯导系统多位置初始对准的问题，以捷联式惯导初始对准33维状态误差方程为研究对象，分别采用上述两种方法分析了可观测性分析在旋转惯组初始对准的转动顺序、停留时间及模型降阶方面的应用。仿真结果表明，两种方法在初始对准方案选择中具有良好的一致性。

通过激光等离子体相互作用获得的高能电子束流在医学成像、癌症治疗、快点火聚变以及天体物理学等方面有着广泛的应用前景。随着啁啾脉冲放大技术的不断发展,激光脉冲的强度大幅提高的同时脉冲持续时间逐渐减小,超短超强激光脉冲与等离子体相互作用中激发出的大振幅的等离子体尾波能够有效地提高加速电子的能量。通过介绍近年来激光等离子体加速电子的主要加速机制的同时介绍该领域一些新的研究进展。

针对当前用于农药残留的现场检测仪器存在检测时间长、重复性差及抗温光干扰能力有限等不足，基于酶抑制法结合前置光路补偿及数据融合算法设计了一种稳定、可用于现场检测的便携式农药残留检测系统。该系统主要包括吸光度感知模块和信号数据融合调理模块。吸光度感知模块在样品水浴恒温前提下，增加前置补偿检测光路，降低温度及杂光信号干扰；数据融合调理模块将经光电转化及电路采集的信号分组融合，增强信号真实性。测试表明，该传感器系统具有良好的稳定性与重复性(相对标准偏差小于2.5%)，补偿光路的引入有效降低了外界光干扰。经实验证实抑制率高于70%的样品验证率达85%，且抑制率高于50％时不同农药检出浓度均在0.5~5.0 mg/kg范围内，满足现场检测需求。

针对当前痕量Hg2+检测大多是借助于大型化学分析仪器在实验室条件下完成而无法满足现场检测需求的现状, 基于量子点荧光淬灭原理设计了一种反射式痕量Hg2+检测传感器, 主要包括荧光感知和电信号处理两个模块。 荧光感知模块主要由激光光源、 光路准直及光电探测器构成, 实现了荧光信号的激发和感知。 电信号处理模块完成了对感知信号放大滤波等处理, 最终在linux系统的QT界面中显示Hg2+浓度。 该传感器系统实现了仪器的小型化与低成本。 试验表明Hg2+浓度在15.0×10-9～1.8×10-6 mol·L-1范围内, 传感器检测结果具有很好的线性关系, 回归拟合方程为V0/V=1.309 13+3.37ｃ, 其中ｃ为Hg2+浓度, 单位为μmol·L-1; V0为空白检测值, 单位为mV）, 线性度为0.989 26。 离子抗干扰实验中, Ca2+, Mn2+, Pb2+对Hg2+检测结果有微弱影响(4％～7％), 其他常见离子的影响(＜3％)可以忽略, 表明传感器具有优越的选择性。 传感器响应时间为35 s, 并具有良好的重复性和选择性, 实现了痕量Hg2+的现场快速有效检测。

实验验证了一种利用幂指数相位涡旋光束（PEPV）操控微粒的方法。该方法基于幂指数相位涡旋光束理论，产生不同拓扑荷数与方位角幂指数大于1的涡旋光场的相位全息图，并将该全息片经计算机输入到空间光调制器(SLM)上用于调制入射激光光束。利用透镜对被调制光束进行傅里叶变换，利用光阑在频域对衍射光斑进行筛选和过滤，并利用倒置高倍光学显微镜将光束成像于载物台样品上。利用该幂指数相位涡旋光束对微米级粒子实现了定向光学输运。研究结果表明，该光束在粒子的定向输送与收集方面有独特的功能，将进一步拓展光学涡旋光束的实际应用范围。