设计并搭建了基于高压放电方式的金属丝电爆炸制备纳米粉体的实验装置，并配备了电流电压测量辅助系统，可以方便地制备纳米颗粒，实时记录电爆炸过程中的电流和电压。对Zr丝进行电爆炸实验；理论上分析了Zr丝在电爆炸过程中的沉积能量以及物态的变化过程。研究了充电电压对沉积能量和纳米粉体特性的影响规律。通过元素能谱(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对制备的纳米粉体做了成分分析。采用透射电子显微镜(TEM)观察纳米粉体的形貌和结构，并用电镜统计观察法得到纳米粉体的粒度分布。研究结果表明：电压的增大，会使沉积能量增加，并缩短锆丝完全汽化所需时间。增大充电电压可显著缩小纳米粉体的粒径分布范围，并得到更小平均粒径的颗粒。电爆炸锆丝的产物是ZrO2纳米颗粒，其晶相结构为单斜晶系(m-ZrO2)和立方晶系(c-ZrO2)，并且颗粒呈良好的球形，表面光滑，轮廓清晰，粒径分布主要集中在10 nm到40 nm之间。

研制了基于脉冲电容器放电回路的亚微秒金属丝电爆炸纳米粉体制备实验平台, 包括电爆炸过程电流和电压测量系统。利用透射电子显微镜(TEM)观察纳米粉体的形态与结构, 并通过电镜统计观察法分析TEM图像得到纳米粉体的粒度大小及其分布。在氩气中电爆炸铝丝制备铝纳米粉体, 通过改变电容器充电电压, 即初始储能, 实验研究沉积能量对铝纳米粉体特性的影响规律。结果表明: 铝纳米粉体颗粒形态与结构主要由氩气气压的高低决定, 与沉积能量基本无关。增大丝爆过程的沉积能量可显著缩小铝纳米粉体粒度分布范围, 减小颗粒平均粒径, 并有效地抑制纳米粉体中亚微米颗粒的形成。随着沉积能量E与氩气气压p比值(Ep-1)增大, 铝纳米粉体颗粒平均粒径、最大粒径和粒径大于100 nm颗粒所占比例均呈指数函数单调减小。

搭建了电爆炸金属丝实验平台，在空气中电爆炸铁丝来制备纳米金属颗粒。利用电阻分压器与Rogowski线圈来测量电爆炸过程中铁丝上的负载电压与电流。将负载电压与电流之积进行时间积分来估算沉积在铁丝上的能量。使用光电探测器对电爆炸过程中产生的等离子体发光信号进行探测。对铁丝电爆炸后形成的产物使用高倍显微镜、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、能谱分析仪（EDS）以及X射线衍射仪（XRD）进行观测，来研究其物相特性。实验结果表明：电爆炸过程中，当铁丝由液相变为气相时，其电阻急剧增加，因此电流几乎不能流过铁丝，同时铁丝上的负载电压会趋近于电容器的初始充电电压。随着能量的持续积累，等离子体在爆炸腔中形成。由于原本被阻断的电流能够从低电阻等离子体中流过，因此电压电流波形变为欠阻尼波形。电爆炸铁丝所得的产物为Fe3O4纳米颗粒，其中大部分呈规则的球形。Fe3O4纳米颗粒的粒径主要分布在30~60 nm之间，并且符合对数正态分布。

含碘甲烷的混合气体脉冲放电是研究放电引发的脉冲氧碘化学激光器的基础和前提保证。研究了碘甲烷的混合气体脉冲放电特性，实验发现，击穿电压和峰值电压与气体压强、电极间距和初始电压的乘积成线性关系，注入能量与气体压强、放电气体的体积及初始电能的乘积成线性关系。

建立了用蒙特卡罗和光线跟踪法计算高功率固体激光系统棒状放大器能量沉积分布的模拟程序。在本文的模型中正确考虑了光线在反射器和激光棒上的多次反射,氙灯的辐射光谱以及钕玻璃的吸收光谱。计算结果与作者用阈值法测量的增益均匀性以及用哈特曼网格法测量的氙灯泵浦对激光波面畸变的影响是一致的。