锂是重要的战略金属和新能源材料, 其开发利用受到全球的高度关注。 在高盐卤水特别是盐湖卤水和地下卤水中富含巨量的锂资源, 在对这些资源进行锂的开发利用过程中, 需对锂的含量进行准确测定, 然而卤水中共存的高浓度Na+, K+, Ca2+和Mg2+会对微量锂的准确测定产生严重的干扰。 电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)具有线性范围宽和多元素同步分析能力, 针对卤水中锂的快速准确测定, 详细开展了高盐样品中锂的ICP-OES分析方法研究。 结果表明, 锂在610.364 nm处具有较高的信噪比, 且Na+, K+, Ca2+, Mg2+和Ar不会对锂的测定产生显著的谱线干扰。 然而, 样品中大量共存的Na+, K+和Mg2+会对锂的测定产生严重的基体正干扰, 而Ca2+产生负干扰。 尽管内标法在消除基体干扰方面具有广泛的应用, 但传统的以钇和钪为内标元素的内标法不能有效解决该问题。 此外, 针对标准加入法操作繁琐、 不适合批量样品分析问题, 以及基体匹配法需多离子匹配, 且不适合样品基体组成变化的批量样品分析等问题, 考察了采用单一组分进行复杂基体匹配的可行性。 由于NaCl广泛存在于卤水中, 且对锂的测定具有显著的增敏效应, 通过系列研究发现, 通过同时向样品和标准溶液中加入10 g·L-1的NaCl, 成功解决了总量不超过40 g·L-1的NaCl, KCl和MgCl2所产生的干扰。 尽管采用该法或沉淀预分离方式均不能消除Ca2+产生的负干扰, 但当样品中Ca2+含量不高于1.8 g·L-1时, 对测定不产生显著的影响。 通过采用该方法对三种不同基体组成的卤水样品进行加标回收测定, 其回收率在96.60%~104.20%范围内。 此外, 通过与电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定结果进行对比, 充分论证了该法的准确性和可靠性(相对误差±3.66%)。 该法仅以单一的NaCl进行复杂基体匹配, 不仅简化了操作, 还实现了基体组成变化的批量样品分析, 因而在卤水中锂的快速准确测定及锂资源开发利用方面具有重要意义。

针对电磁超声测温需求, 利用串联的功率MOSFET为开关器件, 设计一种同步驱动MOSFET的新型高速高压脉冲激励电源。该电源通过现场可编程门阵列(FPGA)产生脉冲触发信号, 经专用驱动电路驱动功率MOSFET实现幅值0~1.5 kV、脉冲频率10 Hz~1.5 kHz、脉冲宽度3~30 μs及脉冲个数在1~100的内高压的精确控制。实验数据表明, 该电源系统设计合理, 上升时间达到纳秒级, 基本能满足电磁超声应用要求。

为了解决高速摄影中由于时间短、同步难和照度低导致拍摄不到弹丸的问题，设计了一种同步触发光源系统。该系统以高亮度发光二极管(LED)阵列为光源，采用现场可编程门阵列进行控制。使用MATLAB软件对LED阵列进行仿真后可知，在距光源1m的中心位置上，该阵列光源的最大光照度可以达到9×104Lux。实验中，实验弹出膛时启动相机拍摄，同时输出触发电平同步触发光源系统。结果表明，当实验弹的装药量为0.15g、相机帧频为5000frame/s时，经估算出膛速率大约为100m/s，并且同步触发光源有效地提高了照度和补充光照的同步程度。此研究对提高弹丸测试技术是有帮助的。

为了提高迈克尔逊干涉系统的抗干扰能力, 取代传统的动镜扫描结构, 设计了基于电光调制晶体折射率实现光程扫描的干涉系统。 通过加载在可变折射率晶体上的调制电信号, 使晶体折射率产生周期性变化, 从而在原有系统光路中调制折射率改变光程差。 通过理论计算获得了电光调制过程中系统可以产生的最大光程差, 并仿真分析了晶体厚度及晶体衍射效率对调制过程的影响。 经仿真分析可知, 随着调制电压范围的增大, 可获得的光程变化范围也增大, 从而系统光谱分辨能力也相应增大。 同时, 在调制过程中设置调制范围使衍射损失的能量小于总能量的10%, 从而保证较好信噪比。 实验结果显示, 随着调制电压的变化, 干涉条纹产生周期性移动, 但超过一定范围时会产生非线性误差。 通过修正算法后系统光谱分辨率可达7.2 cm-1。 在无抗震实验平台的条件下, 传统干涉系统的相对误差超过20%, 而本系统的相对误差低于3%, 证明了系统采用静态电光调制后抗干扰能力显著增强。