激光在气体介质中传输时，气体吸收激光能量导致折射率变化，形成气体热效应，降低光束质量。针对这一问题，介绍了光‐流‐热耦合效应理论，建立了椭圆形高斯激光束的合束传输热耦合效应仿真模型。通过数值仿真分析了长方体封闭空间中由激光加热诱导的自然对流现象及流场对光束传输影响的变化过程，研究了热效应的影响因素。结果表明，气体对激光能量的吸收会导致光轴偏转，光束质量下降，远场光斑形态发生改变；封闭空间内热效应自然对流导致的光束质量下降呈先增加再减少后稳定的趋势；通过改善介质吸收和流场分布，可以有效改善气体热效应对光束质量的不利影响；合束过程中的流场分布和光束质量变化比单束光路情况下复杂。

为使中红外差分吸收激光雷达能够精确测量NO2气体浓度, 对NO2在中红外波段的吸收光谱特性进行测量分析.采用光参量放大激光器的λon和光参量振荡激光器λoff两路激光分别进行吸收谱线测量实验.用谱线宽小于0.05 nm的λon激光测量了NO2气体在3 410~3 433 nm的吸收光谱, 计算得到其吸收截面, 采集分析了NO2在291 K、308 K、363 K三个温度下的光谱特性, 用谱线宽约为10 nm的λoff激光采集了3 400~3 435 nm的吸收谱线.测量结果表明, 在3 410~3 433 nm波段, 温度和吸收截面值呈负相关, 测量的谱线与HITRAN数据库相关系数达到0.92以上; 针对λoff激光下的吸收谱线, 采用了改进的卷积修正方法, 测量结果和拟合结果相关系数为0.97.将实测的on和off波长处的吸收截面应用于使用该波长对的中红外差分吸收激光雷达仿真上, 拟合差分吸收激光雷达系统浓度测量误差, 验证了基于该波长对的差分吸收激光雷达方案的可行性.

以Li2CO3粉末为原料, 采用一种冷冻干燥湿法工艺, 制备出综合性能较好的Li2O陶瓷小球。通过研究冷冻成形、煅烧、分解和烧结等工艺过程, 优化了Li2O陶瓷小球的制备工艺, 并对获得的Li2O陶瓷小球进行了性能表征。结果表明: 冷冻成形制备的凝胶小球在650 ℃煅烧后可得到纯净的Li2CO3小球, 再于真空条件下多步程序升温至720 ℃可制得主要相为Li2O的小球, 小球尺寸分布均匀, 直径约为0.8 mm, 平均晶粒尺寸为9 μm, 于900 ℃高温烧结后小球的密度可达理论密度的69.5%。

利用高温固相法制备了无机质子导体BaZrO3。研究了助熔剂的添加对材料的合成温度及微观形貌的影响。通过添加LiF及Li2CO3为助熔剂, 可以在1500 ℃, 保温8 h合成很好的单相样品。且LiF为助熔剂制备样品的结晶性明显高于Li2CO3为助熔剂制备的样品。XRD精修表明所合成的样品为很好的单相样品。能带计算分析样品的带隙为3.236 eV。通过加入LiF及Li2CO3为助熔剂, 明显改善了样品的微观形貌, 其中LiF为助熔剂样品的颗粒尺寸较小、团聚少, 分散性好。当LiF及Li2CO3添加量为8%时, 晶界处有小颗粒析出, 这种小颗粒为提高材料的质子导电性提供了潜在的可能性。

根据设计, 未来聚变堆等离子体排灰气中除了氘氚还含有以惰性气体为主的杂质气体, 会在钯膜纯化氢同位素的过程中产生不容忽视的浓差极化现象, 降低排灰气的处理效率。针对这一现象, 以氢氦混合气为源项, 研究了钯膜在分离氢氦过程中浓差极化对渗氢性能的影响, 利用极化系数对浓差极化的程度进行评估, 并考察了渗氢驱动力、氦气浓度以及原料气流量对极化系数的影响。结果表明: 在150,300,450 kPa时的H2/He选择性分别为37 460,18 347和7935, 可以看出钯膜致密性良好；浓差极化系数随着渗氢驱动力和氦气浓度的升高而增大, 对于原料气流量的变化则呈现相反趋势。

等离子体排灰气处理系统是聚变反应装置氘氚燃料循环系统中极为重要的环节。该系统的主要功能是从反应后的排灰气中回收剩余的氘氚燃料, 并处理壁材料净化、系统维护等非正常运行模式以及分析与辅助系统中产生的含氚杂质气体。介绍了国际上聚变堆等离子体排灰气的组成和主要处理工艺, 简述了钯膜分离、膜反应及催化反应-膜分离、电解反应、分解反应及氧化-分解等各关键单元技术的基本原理和研究进展, 并进行了分析和评价, 提出了目前国内在该领域需要开展的研究工作。

采用程序升温热解吸(TPD/TDS)方法对Li4SiO4陶瓷小球的水解吸行为进行了实验研究。结果表明: 水解吸过程中主要存在四个解吸峰；其中100 ℃附近的峰可解释为物理吸附水；150, 250, 400 ℃附近的峰可分别解释为以氢键、Li－OH和Si－OH配位键形式存在的化学吸附水。氚的释放与水的解吸几乎同步进行, 且氚的释放形式主要为氚水(HTO), 据此推测, 氚水可能存在三种释放机制: (1)－OT+H2O→－OH+HTO；(2)－OH+－OH→H2O, －OT+H2O→－OH+HTO；(3)－OT+－OH→HTO。

将LiAlO2陶瓷小球置于裂变反应堆中辐照, 采用热解吸技术研究该类产氚材料的堆外放氚特性, 考察了升温速率、载气组分、催化活性元素和提氚温度对氚释放行为的影响；采用电子自旋磁共振(ESR)实验技术研究了辐照缺陷的顺磁特征。结果表明:LiAlO2中氚的扩散速度慢, 热解吸活化能高, 氚释放主要分布在750~1000 K；表面氢同位素交换反应贡献大, 释氚形态受载气条件的影响较大, 当氦气中添加H2时, 会增大HTO转化成HT的比例；中子辐照会在LiAlO2中诱生F+,O-和O2-等缺陷色心, 其退火湮灭行为与氚释放过程存在一定关系。

在还原气氛下利用高温固相法制备了Ba3.982-x(Si3O8)2∶0.008Eu2+,xCe3+,0.01Dy3+系列样品。光谱分析表明，Ce3+进入到晶格中将取代不同Ba2+格位从而形成不同的发光中心。通过Ce3+→Eu2+的能量传递，得到了一系列发光颜色可调、余辉颜色为绿色的长余辉发光材料。Ce3+的掺入可以增大样品的余辉强度但是同时缩短了样品的余辉时间。热释光谱的分析表明，Ce3+的掺入可以同时增加浅陷阱T1和深陷阱T3的数量，深陷阱对载流子的再捕获效应导致了样品余辉强度的增大和余辉时间的缩短。