采用自发成核坩埚下降法生长了直径25 mm的铈、锶共掺溴化镧(LaBr3∶5%Ce,x%Sr，简称LaBr3∶Ce,Sr，其中x=0.1、0.3、0.5，摩尔分数)闪烁晶体，测试对比了晶体的X射线激发发射光谱、透过光谱和脉冲高度谱等。结果表明，不同Sr2+掺杂浓度的LaBr3∶Ce,Sr晶体在X射线激发下的发射光谱波形基本一致，但相比未掺杂Sr2+的样品，发射峰的峰位发生了明显的红移，随着Sr2+掺杂浓度的增大，发射峰红移程度增大。不同Sr2+掺杂浓度的LaBr3∶Ce,Sr晶体在350~800 nm不存在明显的吸收峰，0.3%和0.5%Sr2+掺杂晶体的透过率有所降低。随着Sr2+掺杂浓度的增大，能量分辨率逐步提高，Sr2+掺杂浓度为0.5%时，LaBr3∶Ce,Sr晶体的能量分辨率最高，达2.99%@662 keV。对尺寸25 mm×25 mm的LaBr3∶Ce,0.5%Sr晶体进行了防潮封装，所得晶体封装件的能量分辨率为2.93%@662 keV。

使用物理气相传输法(PVT)通过扩径技术制备出直径为209 mm的4HSiC单晶，并通过多线切割、研磨和抛光等一系列加工工艺制备出标准8英寸SiC单晶衬底。使用拉曼光谱仪、高分辨X射线衍射仪、光学显微镜、电阻仪、偏光应力仪、面型检测仪、位错检测仪等设备，对8英寸衬底的晶型、结晶质量、微管、电阻率、应力、面型、位错等进行了详细表征。拉曼光谱表明8英寸SiC衬底100%比例面积为单一4H晶型；衬底(004)面的5点X射线摇摆曲线半峰全宽分布在10.44″~11.52″；平均微管密度为0.04 cm-2；平均电阻率为0.020 3 Ω·cm。使用偏光应力仪对8英寸SiC衬底内部应力进行检测表明整片应力分布均匀，且未发现应力集中的区域;翘曲度(Warp)为17.318 μm，弯曲度(Bow)为-3.773 μm。全自动位错密度检测仪对高温熔融KOH刻蚀后的8英寸衬底进行全片扫描，平均总位错密度为3 293 cm-2，其中螺型位错(TSD)密度为81 cm-2，刃型位错(TED)密度为3 074 cm-2，基平面位错(BPD)密度为138 cm-2。结果表明8英寸导电型4HSiC衬底质量优良，同比行业标准达到行业先进水平。

基于超高真空光电阴极制备与表面分析互联装置开展了反射式GaAs光电阴极激活实验, 并利用扫描聚焦X射线光电子能谱对化学清洗后及Cs/O激活后的阴极表面进行了微区分析.通过X射线激发样品产生二次电子图像定位需要分析的微小区域, 更加准确地检测了阴极表面存在的杂质.检测发现化学清洗后的GaAs阴极样品会受到金属压片的二次污染, 出现钠、铯污染.表面分析和激活实验表明, 高温加热和激活并不能去除钠污染, 且此污染会影响表面砷的脱附, 阻碍激活过程中Cs、O的吸附, 降低阴极的光电发射性能.采用扫描聚焦X射线成像技术对阴极表面进行微区选点分析, 有助于更加准确地分析阴极激活前后的表面成分变化.

利用时间展宽分幅相机研究电子束的时间聚焦现象.当阴极未加载脉冲电压时，测得相机的时间分辨率为80 ps.当阴极加载斜率为14 V/ps的脉冲电压、电路延时为11.395 ns时，相机的时间分辨率为8.8 ps，电子束的时间宽度经历了被压缩到被展宽的过程.改变阴极脉冲下降沿斜率，研究电子束时间聚焦时系统时间分辨与下降沿斜率的关系.当下降沿斜率为1 V/ps时，时间分辨近似等于80 ps，电子束到达微通道板时其时间宽度约等于原始宽度.当斜率大于1 V/ps时，时间分辨小于80 ps，到达微通道板时电子束时间宽度被展宽.当斜率为0.5 V/ps时，时间分辨大于80 ps，到达微通道板时电子束时间宽度被压缩.

提出了一种将数字光场成像技术应用到X射线闪烁体成像系统的方法.分析了闪烁体的发光原理和光强分布，设计了基于相机阵列的X射线光场成像系统，并用计算机模拟了闪烁体发光模型并进行了仿真.在3ds Max中采用相机阵列捕捉闪烁体发出的光线，获取不同视角的图像，合成了模拟微透镜阵列成像的光场数据，通过数字重聚焦方法得到闪烁体不同发光平面的图像序列.实验结果表明：未采用光场成像技术的X射线光学成像系统，景深较小，只能使闪烁体的一部分聚焦，其余部分会降低图像分辨率；而利用光场成像技术，在不改变光学系统基本结构的基础上，扩大了光学系统的景深，使整个闪烁体都在聚焦范围内，可以减小对闪烁体厚度的要求，获得比较好的图像质量，为实际模型的建立提供理论依据.

在中子检测爆炸物的研究中，利用14 MeV中子与原子序数大于5的原子核相互作用可产生特征γ射线的特性，采用伴随粒子法结合DT中子飞行时间技术，使用尺寸为12.5 cm×20 cm的大体积NaI(Tl)探测器，对爆炸物所含元素C，N，O以及一些模拟炸药样品进行了瞬发γ谱测量。获得了几种典型样品的特征γ谱，并对其进行了分析。实验结果与欧盟同期结果进行了比较，表明本实验研究达到了目前国际同类实验的水平，可以为中子检测爆炸物识别技术提供实验支持。

设计了用于BF5电子直线加速器的X射线转换靶。采用蒙特卡罗模拟程序优化计算了靶材厚度；设计了转换靶的冷却结构，并采用有限元方法模拟计算了水冷效果；依据设计的结构参数，计算了转换靶产生X射线的剂量分布及能谱分布。结果表明：靶体温度控制在40 ℃以下，转换靶在该条件下能够长期稳定工作； X射线平均能量为0.65 MeV，在转换靶正前方1 m处吸收剂量可达6 Gy/min。

介绍了在阳加速器上进行的系列W丝阵Z箍缩物理实验，实验中阳加速器Marx充电电压60 kV，负载电流输出0.85~1.00 MA，电流上升时间75~90 ns（10%~90%）；进行软X光辐射功率测量的主要仪器是软X光闪烁体功率计，其核心部件为对50~1800 eV X光具有平响应特性的蓝光闪烁体。给出了系列W丝阵Z箍缩实验软X光辐射功率测量结果，从软X光辐射输出随丝阵负载参数（包括丝阵直径、长度、丝数）变化关系讨论了钨丝阵内爆辐射特性，给出了阳加速器上各负载参数优化的结果：丝阵直径8 mm，丝阵长度15 mm，丝数24。同时对软X光辐射的空间分布特性进行了初步的探讨，给出了辐射功率在负载的轴向和径向的分布。

采用射频磁控溅射技术，在不同溅射功率条件下制备了碳化硼薄膜，并用X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR)对碳化硼薄膜的组分进行了定量表征，分析了功率变化对碳化硼组分的影响。利用纳米压入仪通过连续刚度法(CSM)对碳化硼薄膜的硬度和模量等力学性能进行了分析。研究表明：随着功率的增大，硼与碳更易结合形成B—C键，在功率增大到250 W时，B—C键明显增多；在250 W时，硼与碳的原子分数比出现了最大值5.66；碳化硼薄膜的硬度与模量都随功率的增大呈现出先增大后减小的趋势，且在250 W时均出现了最大值，分别为28.22 GPa和314.62 GPa。

运用密度泛函理论计算了氧（O）在Nb3Ge表面的吸附，结果表明O倾向于吸附在Nb原子周围，并与Nb的电子轨道发生了明显的交叠，O与Nb形成兼具共价键和离子键特性的化学键。利用X射线光电子能谱对自然氧化的Nb3Ge表面进行成分分析发现：氧化层中只存在Nb的氧化物，理论计算结果与实验结果一致。由于O容易与Nb结合，最外层的Nb因逐渐氧化而耗尽，在接触势的驱使下，内部的Nb原子与最外层的Ge原子交换，最终使得Nb与O的形成氧化物在Nb3Ge表面聚集，在该氧化层下面是由于Nb的耗尽而形成的Ge聚集层。