太阳上层大气，即日冕、过渡区和色球，是由炽热的高度动态的磁化等离子体构成，其中高度电离的离子发射出丰富的极紫外谱线。空间太阳极紫外光谱成像观测对于捕获太阳上层大气中爆发活动的动态物理演化过程，以及实现对大气等离子体特征参数的精确测量具有重要的意义。然而现有的极紫外光谱成像仪器只能针对太阳上层大气的一个或两个目标区域进行成像观测，缺乏采用单一仪器对整个太阳上层大气区域在大空间和宽波段尺度范围内的光谱进行诊断的能力，严重制约了人们对太阳爆发活动中的能量及物质输运过程的理解。为了利用单个仪器实现对日冕、过渡区和色球的高分辨率同时诊断观测，本文提出并设计了一款同时工作在17∼21 nm、70∼80 nm和95∼105 nm三个波段的太阳极紫外成像光谱仪，该仪器基于非罗兰圆结构下的椭球面变线距（EVLS）光栅像差校正理论，采用狭缝扫描式成像光谱结构，实现了具有大离轴狭缝视场的高空间、高光谱分辨的消像散光谱成像。基于蒙特卡罗统计模拟方法对太阳极紫外三波段成像光谱仪的最优模型开展光线追迹仿真实验，仿真结果表明，所设计的成像光谱仪取得了良好的光栅像差校正效果，系统空间分辨率优于0.6″，光谱分辨率在17∼21 nm波段优于0.006 nm，在70∼80 nm和95∼105 nm波段优于0.008 nm。本文研究对我国未来的太阳极紫外光谱成像仪器的发展和研制具有重要的理论意义，对我国未来的太阳空间探测任务的型号遴选具有重要的参考价值。

提出了一款工作在Ne VII 46.52 nm谱线的新型三级次无狭缝成像光谱仪，该仪器采用两个超环面等线距光栅作为衍射元件，其中单个光栅仅工作于一个级次，这解决了现有三级次仪器使用单个光栅同时工作于三个级次的弊端，显著提升了系统校正离轴光栅像差的能力，结合光谱数据反演算法可以实现24′×24′视场下的高空间（1.547″）和高光谱分辨率（0.0078 nm）观测。

针对激光雷达距离像边缘检测精度低、抗噪性能差和需要人为设定阈值的问题, 提出一种改进Sobel算子的边缘检测算法, 算法通过增加梯度检测方向提高算法的边缘定位精度, 采用中值滤波计算局部距离像边缘阈值, 在实现自适应阈值的Sobel边缘检测的同时增强算法的抗噪性能, 同时采用FPGA硬件加速, 实现算法实时性边缘检测。此外, 设计激光雷达距离像采集系统, 通过实验验证该算法能够满足高精度实时边缘检测的要求, 较好提取距离像的完整边缘信息, 具有一定的工程应用价值。

以脱脂棉为原料通过Mg2+模板法获取多孔碳化棉结构，再通过水热法在其表面及内部孔隙负载SnO2颗粒，获得多孔碳化棉与SnO2颗粒的复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱、X射线衍射分析(XRD)分析材料的微观形貌，利用循环伏安(CV)和电化学阻抗(EIS)测试评价其作为锂离子电池负极材料的电化学性能。结果表明，通过Mg2+模板法获取负载有SnO2颗粒的多孔碳化棉结构作为负极材料时，在300 mA/g的电流密度下，其容量在100圈后仍维持在500 mAh/g，是一种前景较为理想的锂离子电池负极复合材料。