光场显微粒子图像测速技术通过单光场相机即可实现微尺度三维速度场的测量，但单光场相机角度信息有限，导致粒子重建的轴向分辨率低、重建速度慢。基于此，提出一种基于卷积神经网络深度学习模型的光场显微粒子三维空间分布重建方法，以实现粒子三维分布的高分辨率快速重建。首先，根据光场显微成像模型，基于粒子的实际发光特性生成模拟光场图像，进而构建“粒子空间分布-光场图像”数据集；然后，耦合光场显微成像特点，建立卷积神经网络深度学习模型，通过“粒子空间分布-光场图像”数据集对模型进行学习和训练，获得光场显微三维粒子空间分布预测模型，并对预测模型的性能进行评价；最后，测量水平微通道层流流动中的示踪粒子空间分布和三维速度场。模拟和实验结果表明：相比常规的反卷积方法，所提方法的粒子重建轴向分辨率提高79.3%，基本消除了粒子重建的拉伸效应；单张图像重建时间仅为0.243 s，可以满足实时测量的需求。

针对激光熔注WC涂层中增强颗粒聚集及熔注层开裂的问题，将超声引入激光熔注过程，在316L不锈钢基板上开展了不同送粉速率下的超声辅助激光熔注WC颗粒实验研究，分别采用不同单元内WC颗粒的数密度与Voronoi单元面积的离散系数来评价WC颗粒的聚集位置与均布程度，对比分析了超声对WC颗粒熔解程度、聚集位置、均布程度与熔注层裂纹的影响。结果表明：无超声作用下且送粉速率较大时，WC颗粒在熔注层两侧边缘聚集；当送粉速率为2~8 g/min时，超声作用下的Voronoi单元面积离散系数相比无超声作用时减小了18.7%~43.5%。这表明超声可以显著改善WC颗粒的局部聚集现象，提升WC颗粒的均布程度，从而进一步抑制熔注层裂纹的萌生。

为满足放射性核素生产及科研的需求，中国原子能科学研究院设计了一台可加速H-与D-离子，双向剥离引出最高能量为70 MeV的质子束或者35 MeV的D束的紧凑型回旋加速器及配套束流输运系统。设计要求靶上束斑直径40 mm，均匀度好于95%，靶后180 mm范围内束流包络变化小于±1%以提高放射性核素的生产效率、延长靶的使用寿命。为此设计了旋转扫描磁铁，利用周期旋转的垂直于束流方向的二极场使束流在靶上进行扫描以达到均匀化。在考虑了光学匹配过程中引出区主磁铁的边缘场以及引出开关磁铁带来的色散效应的基础上研究了粒子在靶上的分布，并使束流在靶上成腰。

针对在激光粒度分布反演中由于迭代算法的迭代步长选取不当致使反演结果存在严重展宽和拖尾的问题, 提出一种调整迭代步长的方法应用于Projection算法来提高测量精度。该方法首先基于测距相似度原理得到光能分布列向量与光能系数矩阵行向量之间的相似度曲线, 经滤波和归一化处理后得到被测粒子群的预测粒度分布; 然后根据预测粒度分布结果确定迭代步长的大小。使用本文提出的改进Projection算法测量国家标准物质GWB(E)120046的D50误差为-0.6%、D10误差为-1.1%、D90误差为-0.6%, 测量GWB(E)120041与GWB(E)120049混合标准物质的光能对数误差为2.167。测量结果表明, 该算法可有效地提高算法的抗噪声能力、测量精度和分辨率。

根据全光散射法测量粒径存在样品池壁散射及折射率改变等问题, 提出了利用光纤耦合结构, 并引入洛伦兹经典色散公式和多波长处理方法来实现颗粒测试。首先, 介绍了全光散射法进行颗粒测试的理论, 并研究现有的样品池和测量手段存在的问题。然后, 引入洛伦兹色散公式来处理折射率的变化; 同时结合多波长处理法, 获得颗粒的平均粒径和粒径分布公式, 建立目标函数并利用遗传算法进行参数反演; 通过光纤端面的耦合结构构造样品池, 利用光谱仪对夹在光纤端面间的待测液进行多波长扫描。最后, 试制了实际测试系统, 通过计算机内部算法, 完成颗粒测试。仿真和实验结果表明, 该方法可以在折射率未知的情况下较准确地反演出颗粒的平均粒径及其粒径分布; 对测量光谱加入2%的随机噪声后, 其平均粒径及折射率的反演误差低于1%, 粒径分布的反演误差低于5%, 可以满足国标对均值误差和重复性误差的要求。

采用大功率CO2激光器研究Al-ZL101/TiB2-Al三层板激光焊接，根据扫描电镜(SEM)及维氏硬度计观察并测量焊后各层TiB2分布及焊缝硬度，得出了在激光焊透及未焊透时的熔池流动状态。结果表明，在激光未穿透焊接时，熔池内存在一个对流环，其对流在小孔缩颈处最为强烈，此处硬度值最大，TiB2体积分数最高，而在熔池底部对流最弱，硬度值最低，TiB2体积分数最小；在激光全焊透焊接时，熔池在上下两个表面分别存在对流环，下表面对流比上表面对流更为强烈，其硬度值较大，TiB2体积分数较高，对流在焊缝中间层两对流环连接处最弱，此处对流流失的TiB2最少，使得TiB2体积分数最大，硬度值最高。

介绍了以AVR单片机系列的ATmega128芯片为控制核心的粒谱分析仪的设计思路，针对电子学部分给出了系统的软硬件设计方法，单片机与上位机通讯对仪器进行控制和气溶胶粒子的分析，并驱动液晶模块实现二维图形以及仪器状态等的显示，实现了人机交互。目前该系统正在试运行中并准备投入到环境气体监测中。

水雾干扰波段宽,使用成本低,对生物和环境都不产生毒副作用,是一种新型的干扰材料.利用Mie散射理论,对粒径服从对数正态分布和正态分布的水雾在可见光波段、红外传输大气窗口和两种常用的军用激光波长处的质量消光系数进行了计算,得到了水雾在这些波段(波长)处的遮蔽性能,分析了计算结果与粒径分布参数之间的关系.

简单介绍了激光相位多普勒技术(PDA)的基本原理．并应用PDA技术，对注射液中不溶性微粒的尺寸及尺寸分布进行了检测。为PDA技术在药物检测中的应用进行了有益的探索。