为评估高空核电磁脉冲（HEMP）对某型短波接收天线系统的威胁，对包含浪涌保护器在内的天线前端设备进行HEMP传导注入试验。采用纳秒级快前沿方波源和双指数波电流源，分别测试不同浪涌保护措施的快脉冲响应。结果表明，主要由于天线末端的气体放电管在高过压比下很快动作（1 ns量级）、信号浪涌保护器内瞬态电压抑制器（TVS）限幅、信号传输设备内放大器饱和限幅等多重作用，注入幅度约3.5 kV的快前沿方波、电流峰值1.8 kA的双指数波(20/500 ns)脉冲都能及时泄放，只在传输设备输出端产生一个幅度饱和（<3 V)、持续μs量级的干扰信号。对这一类低工作电压天线系统，利用基于市售浪涌保护器的多重防雷措施能够同时实现对核电磁脉冲传导环境的防护。

激光陀螺通常采用高压直流来提供泵浦。放电管的负阻特性会引起稳流回路的不稳定或震荡。为了优化放电环路, 研究了放电管的阻抗特性。测量了不同放电电流下的管压降, 通过多项式拟合得到了放电管的伏安特性曲线。由于微变阻抗直接决定了环路的稳定性, 重点分析了微变阻抗随着电流的变化规律。研究可以为镇流电阻的选择和放电环路的优化设计提供参考, 可以降低功耗并提高电路的可靠性。多样本测试表明文中的结论具有普遍适用性。

为了提高大功率轴快流CO2激光器的单根放电管的质量流量,得到更大的单根放电管的输出功率,对原有放电管的喷嘴、绕流环等结构进行了改进和优化,设计出一种新型的大质量流量放电管.采用数值模拟和实验验证的方法对新设计的放电管内的气体流动状态和输出功率进行分析,得到了工作气体的质量流量,放电管的输出功率以及工作气体在放电管内的流场分布,数值模拟结果和实验结果一致,并对不同结构的放电管的输出功率和流场分布进行了比较.结果表明,新设计的放电管的质量流量明显增加,单根放电管的输出功率提高,且能够得到均匀的辉光放电.

轴快流CO2激光器由于其较高的光束质量以及高功率,在现代加工中的作用日益突出。提出了通过优化放电管管径以及放电气压的途径达到提高激光器的输出功率的目的。分析了放电管径和放电气压对激光器功率的影响以及原因。优化后,激光器的输出功率由293 W提高至372 W,功率提高了27％,对提高激光器功率的研究具有一定的意义。

气体放电管的可靠性直接影响设备和人身的安全,利用强化试验技术提高气体放电管的可靠性。介绍了气体放电管的基本结构及在实际使用中的失效部位,依据可靠性强化试验技术设计了针对气体放电管的随机振动试验方案,测试气体放电管的电极材质、引线直径、焊接高度、根部焊接面积和底板材质等参数对其可靠性的影响。试验结果表明焊接高度、根部焊接面积和底板材质是造成气体放电管失效的主要原因,改进这些参数后,有效地提高了气体放电管的可靠性。

为了深入了解高功率轴快流CO2激光器放电管结构和内部流场对激光器工作性能的影响，得到更均匀稳定的辉光放电，采取对放电管内部工作气体的流动状态分别进行数值模拟和实验的方法，得到了关于放电等离子体的流场分布数据，数值模拟结果和实验结果一致，并对不同结构的管内的流场和放电表现进行了比较和分析，设计了一种新结构的放电管。结果表明，放电管内的流场特性影响着辉光放电的均匀性和稳定性，新设计的放电管内能得到更均匀的辉光放电，但还需进一步优化。

放电管作为电激励连续波HF/DF 激光器的F 原子发生器,在整个激光器系统中占有重要地位。目前流行采用的是高压直流电源加镇流电阻的放电模式,典型电参数为接近10 kV 高电压、百毫安量级的低电流。传统理论和实验结果均认为：放电管F 原子产率与放电管注入功率成正比,从而激光器输出功率也应与之成正比。引入不同阻值的镇流电阻,发现对于相同的注入功率,低电压、大电流模式比高电压、小电流模式更容易获得高的功率输出。

针对溴化亚铜激光器中放电管径向温度不均匀现象，在工程设计中同时采用隔环结构放电管设计方案和溴化亚铜激光放电管充氢方案。对隔环结构及隔环结构同时充氢的CuBr激光放电管温度场进行了分析。利用简化的热流耗散泊松方程，给出了激光放电管内温度场分布的数学模型，获得了激光放电管气体温度场径向分布的解析表达式，明确了温度分布与输入电功率及缓冲气体热传导系数之间的关系，得到了与实验一致的结果，为该类激光器的实用化提供了理论分析依据。

专门设计了激光放电管的套筒结构及合页式圆筒状加热装置,并在激光器脉冲放电电源系统中,采用了单级磁脉冲压缩器,使CuBr激光器在输出功率、稳定度及器件寿命等性能得到显著提高.

给出了充氢及隔环结构CuBr激光放电管温度场的数学模型,获得了气体温度场径向分布解析表达式,分析了充氢及隔环结构的温度分布特点,明确了温度分布与输入电功率及缓冲气体热传导的关系.