为了实现对铜铟硒膜光电性能的调制处理, 在制备不同厚度铜铟硒膜的基础上, 通过引入离子注入设计了不同的膜层结构。测试结果表明, 随着退火温度、溅射功率的改变, 薄、厚二种铜铟硒膜层的禁带宽度、电阻率、拉曼光谱均发生变化, 且表现有所区别。对铜铟硒膜进行离子注入后发现, 黄铜矿结构对应的拉曼峰减弱甚至消失, 表面晶格损伤较大; 单注入铝离子使得电阻率及禁带宽度均增大, 而单注入钛离子增大了禁带宽度但降低了电阻率, 双注入铝离子与钛离子则可以在较大范围内对电阻率、禁带宽度进行调制。

以闪光二号加速器为研究平台，实验研究了前沿80 ns和34 ns脉冲电压下的二极管工作稳定性，通过对比实验结果和数值模拟结果，分析了脉冲前沿对二极管启动时间、阴极发射均匀性和阻抗重复性的影响，探讨了脉冲前沿对平面阴极二极管工作状态的影响机制。实验结果表明：脉冲前沿、二极管启动时间增加时，二极管的阻抗重复性降低; 平面阴极易于在中心位置形成强区域发射，等离子体覆盖整个阴极发射面的时间随脉冲前沿增大而增加; 屏蔽效应对阴极发射的影响随前沿增加而变大，进而导致阴极表面不均匀强点发射，等离子体运动速度增加，阴极有效发射面积减小，在等离子体运动速度和阴极有效发射面积共同作用下，二极管工作稳定性下降。

介绍了“闪光二号”加速器在实验运行过程中，Marx发生器、水介质同轴线和二极管的常见故障。Marx发生器200 kV气体开关、水介质同轴线的主开关和预脉冲开关、二极管阴极表面电场和阴阳极间隙等是各部分出现故障的主要原因，针对故障采取相应的维护措施和注意事项，可实现“闪光二号”加速器正常稳定的运行。

通过短接电极间隙，开展了3 MV多级多通道缩比开关不同间隙级数和单独触发间隙的自击穿特性分析，结果表明：自击穿电压随电极间隙距离不是线性增加，与Bradley经验公式存在差距。采用Ansoft软件模拟了实验开关不同级数的电场分布，得到不同级数开关电场分布的不均匀系数。结合缩比开关自击穿实验数据、Bradley经验公式和电场分布不均匀系数，在Bradley经验公式中加入开关作用时间因素和电场不均匀系数，得到一个Bradley外推公式，能较好地反应多级多通道气体开关的自击穿电压，使3 MV实际开关自击穿电压理论值与实验值误差减小到5%。

分析了用于纳秒脉冲电流测量的微分环标定难点，提出微分环现场标定方法。通过脉冲形成线脉冲充电以解决微分环标定中信噪比较低、可信度较差等问题；分析了脉冲形成线充电时间、充电电压及脉冲形成开关击穿电压等回路参数对标定结果的影响。基于闪光二号加速器，对测量二极管电流的微分环进行了现场标定，前级隔离开关平均击穿电压为25 kV时，微分环标定回路电流达到1.3 kA，微分环灵敏度为9.31×1010，方差为0.15×1010。

以闪光二号加速器为研究平台, 建立了微分环阵列和Rogowski线圈同时监测二极管电流的方法, 监测了二极管绝缘体表面的滑闪现象。根据电流探头测量结果的差异, 分析了绝缘体滑闪对电子束流参数的影响。二极管绝缘体出现滑闪, 位置附近的微分环波形严重畸变, 其它位置的微分环和Rogowski线圈测量结果基本一致。采用距离滑闪位置较远的微分环结果处理二极管束流参数, 相对于不出现滑闪时的结果, 束流强度和总能量没有明显的变化。绝缘体滑闪沿面局部放电, 能量损失较小, 尚未对电子束流造成较大影响。

基于脉冲形成原理提出了一种快脉冲高电压大电流测量探头的在线标定方法。利用闪光二号加速器输出线和二极管作为脉冲形成线, 结合研制的低电感开关和负载, 产生一个前沿小于3 ns、脉宽20 ns的准方波, 对二极管电压测量探头微分型电容分压器和电流测量探头微分环进行了在线标定, 得到测量探头在实际使用环境中的时间响应小于4 ns。该方法消除了非在线标定环境和实际环境无法统一对标定结果的影响, 可推广应用于传输线型脉冲功率装置的探头标定。

介绍了两种估算Marx发生器等效对地分布电容的方法：逐级累积法和能量守恒法。逐级累积法通过近似求出各级对地电容对Marx发生器等效对地分布电容的贡献，并将之累加得到发生器等效对地分布电容；能量守恒法认为各级对地电容存储的能量之和与发生器等效对地分布电容存储能量相同，从而推导出发生器的等效对地分布电容。采用两种方法计算了闪光二号加速器发生器的对地等效分布电容，并与实测值进行了对比。两种方法计算结果均为114 pF，实测值为109 pF，二者相差4.6%。

介绍了自行研制的用于闪光照相且基于感应电压叠加器和阳极杆箍缩二极管的X射线源的组成、结构和主要参数。输出电压3 MV的Marx发生器给阻抗7.8 Ω水介质脉冲形成线充电,产生脉宽约70 ns,电压约1 MV的高功率脉冲,经过峰化开关和预脉冲开关后分成3路馈入三级感应电压叠加器感应腔进行电压叠加,感应电压叠加器次级采用真空绝缘传输线,阻抗从40 Ω变成60 Ω,驱动阳极杆箍缩二极管,二极管阴极为石墨,阳极为直径1.2 mm的钨杆,石墨阴极产生的电子束在电流自磁场作用下发生箍缩,轰击阳极,产生小焦斑脉冲Ｘ射线。该装置在Marx充电电压为±35 kV时,二极管电压约2.0 MV,二极管电流约为50 kA,半高宽约80 ns;X射线半高宽约为40 ns,剂量约为28 mGy,焦斑约为0.95 mm。利用该X射线源拍摄到了炸药爆炸产生的层裂碎片不同飞行时间的图像。

设计了应用于感应电压叠加器中的水介质主开关与峰化开关,主开关的电极结构为“平板-环型”,峰化开关的电极结构为“环型”。研究了开关在300 ns脉冲电压下的自击穿特性,给出了不同工作电压下开关的间隙距离。实验结果表明,主开关与峰化开关的结构合理、击穿特性稳定、相互配合良好,峰化开关可以有效地峰化主脉冲,降低预脉冲的幅值。主开关的实验结果同时验证了Martin经验公式的适用性。