采用激光辅助低压冷喷涂技术在Cu基体上制备表面金属化CNTs（Ni-Cu-CNTs）/Cu复合涂层，研究了复合涂层的微观特性以及耐磨损性能。研究结果表明，在激光辐照的作用下，Ni-Cu-CNTs增强相和Cu黏结相由于受热软化均发生了明显的塑性变形，Ni-Cu-CNTs颗粒嵌入到塑性变形的Cu颗粒中形成连续致密且结合良好的复合涂层，复合涂层的厚度可达2609 μm，CNTs弥散均匀分布在复合涂层中且保持其结构的完整性。添加Ni-Cu-CNTs的复合涂层表现出优异的耐磨损性能，平均摩擦系数可降低至0.385，体积磨损速率降至1.49×10^-4 mm³/（N·m）。复合涂层中的Ni-Cu-CNTs增强相一方面通过承受磨球对涂层表面的载荷力，减少了涂层磨损，另一方面随着磨损过程的进行，Ni-Cu-CNTs从涂层中脱离到涂层表面形成润滑层，降低了涂层的摩擦系数，从而提高复合涂层的耐磨损性能。

利用激光辅助低压冷喷涂技术在不同激光功率下制备石墨/Cu复合涂层。采用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、图像分析软件ImageJ等，对复合涂层的截面形貌、表面形貌、微观组织、石墨含量以及元素分布等进行表征。结果表明：采用单一低压冷喷涂不能够形成连续的涂层，只能形成断续的点状物，而通过激光辅助低压冷喷涂可以实现石墨/Cu复合涂层的有效沉积。随着激光功率的升高，复合涂层的厚度和宽度均得到一定的提升，表面起伏以及涂层/基体的界面结合得到改善。在通过激光辅助低压冷喷涂所制备的复合涂层中，增强相石墨与黏结相Cu之间结合致密，但过高的激光功率容易导致增强相石墨烧蚀和黏结相Cu氧化的问题。

采用激光辅助低压冷喷涂（CS）技术在Cu基体上制备石墨/Cu复合涂层，研究了不同石墨含量的复合涂层微观特性以及导热导电性能。研究结果表明，复合涂层中石墨颗粒和Cu颗粒均发生了明显的塑性变形，塑性变形的石墨颗粒嵌入到塑性变形的Cu颗粒中形成复合涂层。在激光加热的辅助下，石墨/Cu复合涂层中颗粒之间结合良好，具有较好的致密性。在激光加热的辅助作用下，CS-Cu涂层的热导率和电导率分别从66.2 W/（m·K）和7.12 MS/m提升至136.6 W/（m·K）和14.65 MS/m。涂层中添加质量分数为5%的石墨时，复合涂层的热导率可进一步提升至209.8 W/（m·K）。但随着复合涂层中石墨含量的继续增加，涂层内界面数量增加，界面热阻及对电子的散射作用增强，导致复合涂层的热导率和电导率下降。

针对高压隔离开关铜触头表面修复与改性的需求，以碳纳米管（carbon nanotubes， CNTs）为增强相，Cu为黏结相，通过激光辅助低压冷喷涂的方法在Cu基材表面制备了CNTs/Cu复合涂层。首先，采用化学镀铜的方式对CNTs进行表面金属化处理，以提高其密度并增强其与Cu黏结相的界面结合；然后，对喷涂距离、扫描速度、激光辐照功率等工艺参数进行优化；最后，利用能量色谱仪和扫描电镜等测试方法对复合涂层的微观特性进行分析。研究结果表明，当喷涂距离为15 mm时，涂层与基体的结合效果较好；随着扫描速度的增加，涂层内部具有相对较好的致密性，涂层/界面结合状态较好，涂层表面平整。随着激光辐照功率的增加，涂层厚度和宽度呈现先增加后减小的规律，并在800 W时涂层的厚度达到最高。由于激光的加热软化效应以及CNTs表面铜镀层的保护作用，CNTs能够均匀分散于复合涂层中且能保持结构的完整性。

在COVID-19流行期, 为考察新型紫外线消毒技术研究及其应用状况, 对紫外发光二极管和222nm远紫外消毒技术两类新型紫外消毒技术进行了探讨。详细介绍了UV-LED的单波长照射, 脉冲紫外照射和多波长协同照射三种消毒方案的研究进展、应用场所并对其潜力进行了探讨; 重点介绍了222nm远紫外消毒技术, 对其应用和未来发展做出了展望; 讨论了UV-LED现阶段遇到的问题并对紫外消毒市场发展做出了展望, 预计未来紫外消毒市场中将形成汞灯为主, LED为辅, 两者相互补充的格局。

激光诱导击穿光谱（LIBS）因具有实时快速、 多元素分析、 样品损伤性小等优势, 已成为检测未知物质元素组分以及相应元素含量的重要手段。 近期的一些研究表明, 百纳秒级别激光脉冲由于在确保有效击穿阈值的条件下延长了激光与样品作用时间, 使得其LIBS光谱质量相对于传统10 ns级激光脉冲得到了提高; 适度降低环境气压（至104 Pa量级）, LIBS光谱强度和信背比均得到明显提高。 为探究低气压对长脉宽（百纳秒级）激光诱导铜合金等离子体光谱特性的影响, 采用自主研发80 ns脉宽Nd∶YAG激光器（波长1 064 nm, 单脉冲能量20~200 mJ）作为激发光源, 样品为BYG19431的锡青铜（基体元素Cu质量百分数为92.9%, 低含量元素Fe质量百分数为0.007 8%）, 通过样品气氛控制系统改变环境气压, 分别研究了低环境压力（1.01×105, 9.6×104, 9.2×104, 8.8×104和8.4×104 Pa）下铜合金基体元素Cu与低含量元素Fe光谱特性。 实验中, 激光脉冲重复频率为1 Hz, 每次打击均为新鲜表面（通过真空腔内的可控旋转平台更换样品位置）, 每个能量和气压下分别选取5个脉冲能量较稳定的光谱, 取平均值作为当前实验条件的最终实验结果, 激光脉冲能量的实时监测由透反比1∶1分束镜及能量计完成。 研究发现, 基体元素谱线（Cu Ⅰ 324.75 nm）, 常压下低能量（20 mJ, 40 mJ）时均存在较严重的自吸收现象。 在60 mJ时, 虽自吸收效应得到改善, 但谱线背景强度升高, 且激光对样品的损伤加大。 为在低光谱背景, 微样品损伤的条件下实现光谱质量的进一步提升, 实验激光能量为20 mJ。 结果表明, 随着环境气压降低, 基体元素Cu自吸收程度大幅度降低, 样品中低含量Fe元素谱线信背比增加, 等离子温度升高, 谱线展宽变窄。 气压为8.4×104 Pa时, 与常压相比基体元素铜（Cu Ⅰ 324.75 nm）与微量元素铁（Fe Ⅰ 330.82 nm）谱线信背比分别增强5.31和2.43倍; 等离子体温度提升了21.6%; Fe Ⅰ 330.82 nm谱线展宽由0.29 nm降到0.21 nm, 在一定程度提高了LIBS元素谱线的分辨率。

基于石墨烯低压化学气相沉积技术, 通过调控甲烷流量对比研究了传统生长腔和气相捕获腔中石墨烯在铜箔衬底上的形核生长特点。结果表明, 与传统 生长腔相比, 气相捕获腔能够将石墨烯的形核密度降低3个数量级, 并促使石墨烯晶核快速长大。同时, 气相捕获腔能够为石墨烯提供一个稳定的生长环境, 有利于制备晶格完美的石墨烯晶畴, 并为石墨烯晶畴的融合提供更多的有效活性碳原子, 加速石墨烯晶畴之间的融合, 提高石墨烯薄膜的质量。在此基础上分 析了气相捕获腔对石墨烯低压化学气相沉积形核生长的影响机理。

磁控溅射镀膜电源是磁控溅射系统中的关键设备之一。根据铌靶和锡靶溅射处理装置的技术要求, 研制了一套输出电压0~800 V可调、脉冲宽度5~200 μs可调、频率0~60 Hz可调、在脉冲电流最大幅值约150 A的磁控溅射镀膜电源, 分别给出了该电源在铌靶负载和锡靶负载下的实验结果。设计上采用高压短脉冲预电离一体化高功率双极性脉冲形成电路方法, 解决了高功率磁控溅射在重复频率工作下有时不能成功溅射粒子、电离时刻不一致、溅射起弧打火靶面中毒、溅射效率低等问题, 降低了磁控溅射装置内气体的工作气压, 实现低气压溅射镀膜, 提高了靶材的溅射效率, 减小薄膜表面粗糙度。通过大量实验论证, 该电源达到了理想的溅射效果, 满足了指标要求。

采用波长532 nm激光(脉宽为8 ns)诱导激发铜合金等离子体光谱, 研究了激光能量分别为100, 80, 60和40 mJ时, 常压下谱线(CuⅠ 324.754 nm)自吸收现象; 在激光能量为100和40 mJ的条件下, 研究了低环境压力对铜合金等离子体元素发射谱线自吸收现象和谱线特性的影响。 结果表明: 常压下谱线(CuⅠ 324.754 nm)存在严重的自吸收现象, 自吸收程度随激光能量减小而降低。 适度降低环境压强, 谱线的自吸收程度大大降低, 谱线的信背比增大, 且在一定的低气压条件下, 自吸收现象可以基本消除。 在5.0×104 Pa气压下, 两种能量下谱线的信背比均达到最大值, 分别为8.90和8.66, 相对于常压分别增大了11.23和12.62倍, 此时谱线强度的相对标准偏差分别为2.9%和1.3%; 两种能量下等离子体元素发射谱线的线宽随着气压的下降迅速减小, 当气压为5.0×104 Pa时, 等离子体元素发射谱线的线宽分别为0.08和0.06 nm, 是常压下线宽的19%和20%。 研究表明: 低压环境能明显提高光谱分析的灵敏度和精密度, 使得在分析较高含量元素时允许选择灵敏谱线, 为采用LIBS技术准确测定高含量元素提供了有效方法。