为研究大气环境对系统电磁脉冲（SGEMP ）的影响，针对海拔50～100 km的X射线能量沉积区，分别应用3维PIC程序及3维PIC-MCC程序各自开展预电离等离子体和稀薄空气条件下外SGEMP的建模与模拟研究，针对3种不同的X射线注量（4×10⁻³ J/cm²、4×10⁻² J/cm²、0.4 J/cm²），分别取对应两种不同海拔高度（70 km和80～90 km）的本底等离子体及海拔56 km的稀薄空气条件进行模拟计算，并和真空中的计算结果进行对比，得出预电离等离子体及稀薄空气对外SGEMP的影响规律：当X射线注量较低时，等离子体使得磁场增大，电场减小，而稀薄空气对外SGEMP效应影响不明显；随着X射线注量增大，空间电荷非线性效应越来越明显，等离子体及稀薄空气都使得电场、磁场同时增大，且稀薄空气的增大效应更显著。

针对在高压设备中因沿面闪络现象而发生绝缘失效的问题，对沿面闪络现象中的基础特性测量手段、影响因素及其发生机制等关键问题进行了归纳总结，介绍了目前关于沿面闪络观测手段及其影响因素研究的主要进展,并对沿面闪络过程的具体机制以及表面电荷在沿面闪络过程中扮演的作用进行讨论。其中，外在因素、电极-介质界面层因素以及真空-介质表面层因素等三大类因素在影响沿面闪络的同时也对表面电荷积聚消散造成影响，其具体机制各不相同。在沿面闪络的主流机制中，SEEA理论较完整地阐述了沿面闪络的起始过程，ETPR理论则对沿面闪络的发展过程有着更好的解释。此外，表面电荷为沿面闪络发生提供了必要电荷，其积累与消散行为对沿面闪络发展起着决定性作用。开发能够实现低二次电子发射系数与高表面电导的绝缘材料及表面改性技术将是该领域未来重点研究方向。

在合肥先进光源（HALF）建设中，由低温超导材料组成的真空部件被大量使用，尤其是超导高频腔。超导腔以高加速梯度、低束流阻抗、高无载品质因数和低运行成本等特点，成为21世纪国际上拟建的大型加速器的首选。而超导腔和低温真空室内表面的二次电子发射可能会引发电子云（EC）现象。超剂量的二次电子倍增功率沉积会引起低温区域热负载增加、超导腔失超等现象，因此降低超导高频腔内二次电子发射成为合肥先进光源设计过程中的巨大挑战。在常温材料二次电子产额（SEY）测试系统的基础上，作者自主研发设计低温样品架结构，使液氦流经样品台并通过热传导冷却样品，计算漏热来反推所需要的制冷量和液氦的消耗速率。在系统集成调试后进行降温性能测试，搭建了低温材料二次电子测试系统。

基于硅表面的薄膜钝化原理，开展了不同厚度的表面钝化膜对背减薄CMOS（Back-thinned CMOS，BCMOS）传感器电子敏感特性影响的实验研究。首先，对CMOS传感器进行背减薄处理后，对背减薄CMOS进行电子轰击测试，由测试结果可知，电子图像灰度随入射电子能量的变化呈现出线性关系。然后，采用电子束蒸镀法在BCMOS传感器表面镀制了不同厚度的氧化铝薄膜，并进行了电子轰击测试。研究发现，当表面氧化铝薄膜厚度为20 nm时，可以将BCMOS传感器的二次电子收集效率提高14.9%，通过表面薄膜钝化实现了电子敏感性的提升，同时，随着薄膜厚度的增加，BCMOS暗电流由1510 e^-/s/pix减小至678 e^-/s/pix。上述结果说明，氧化铝薄膜对BCMOS背减薄表面具有良好的钝化作用，可以提高BCMOS传感器的二次电子收集效率、降低暗电流，为将来高灵敏度EBCMOS器件的研制提供了技术支撑。

分析了微通道板输入信号损失的原因，提出了在微通道板输入端镀制绝缘层，从而提高微通道板输入信号利用率的方法，并进行了试验.试验结果表明：在微通道板输入端镀制一层15nm的绝缘层，可以提高微通道板输入信号的利用率，从而提高微通道板的增益.绝缘层的二次电子发射系数越高，微通道板输入信号的利用率越高，增益提高的比例越大.对SiO₂膜层而言，可以提高12%左右；对Al₂O₃膜层而言，可以提高35%左右.在微通道板增益提高的同时，像增强器的分辨力和调制传递函数会降低，并且绝缘层的二次电子发射系数越高，分辨力和调制传递函数降低的比例越大.但微通道板分辨力和调制传递函数降低的比例远低于增益提高的比例.本文提出的提高微通道板输入信号利用率的方法具有一定的实用性，可以推广使用.

介绍了一套高性能多功能介质二次电子发射特性研究平台和介质材料二次电子产额脉冲测量方法。该平台配备有三层栅网结构的收集器和30 eV～30 keV宽能量范围的电子枪，可在10^?8 Pa超高真空下测量介质材料的二次电子发射特性，并具备XPS能谱分析、加热和氩离子溅射清洗原位处理分析功能。给出了测得的金和氧化铝材料的二次电子电流脉冲，通过判断电流脉冲波形随时间以及照射次数的变化，获得了介质材料带电饱和时间及材料厚度对带电量的影响。