超声红外锁相热像技术是一种将调制激励和锁相技术应用于红外热像检测的新型无损检测技术。针对缺陷生热及传热研究中存在的摩擦生热过程难以有效模拟、缺陷内部生热机理不清等理论问题, 采用电-力类比方法, 建立了含疲劳裂纹金属平板与超声激励系统的有限元模型, 研究了调制超声激励下裂纹区域和裂纹面的生热特点, 结果表明: 在调制超声激励下, 裂纹区域生热呈现出周期性上升的特点, 因预紧力的作用, 靠近激励同侧的裂纹面区域生热更明显。基于仿真分析和Green函数, 建立了裂纹摩擦生热的传热理论模型, 进一步探究了裂纹区域温度分布规律; 最后利用被测平板上下表面温度比值(P值)对热源深度进行了估计, 证明了仿真结果与理论计算的一致性。研究成果将进一步丰富超声红外锁相热像技术的理论基础。

针对介质单边二次电子倍增现象，理论分析给出了其动力学方程、二次电子初始能量与角度分布，结合二次电子发射的材料特性，研究了二次电子倍增的理论预估敏感区间。利用蒙特卡罗方法抽样选取电子初始发射能量和角度，数值研究了二次电子倍增的敏感区间，并与理论结果进行了比对，给出了二次电子数目随时间的增长关系；采用固定时间步长并考虑电子束动态加载饱和效应的细致蒙特卡罗方法，研究了二次电子数目、直流场、射频场、介质表面沉积功率、电子放电功率、二次电子碰撞能量及电子渡越时间等二次电子倍增特性物理量的变化过程，并且讨论了初始电流及二次电子倍增工作点对二次电子倍增整个过程的影响作用，得出了二次电子倍增存在初始阈值发射电流密度的结论。

基于Pennes传热方程，从理论上分析了光动力治疗中激光作用所引起的组织温升的变化．结果表明，激光照射在生物组织内形成热源，该热源在一维生物组织空间引起组织的温升一般随时间呈指数形式增大，随激光照射处的距离呈指数减少．激光照射生物组织产生热效应，存在一个最小阈值光剂量，仅当照射的激光剂量大于阈值光剂量时，才能产生热效应．阈值光剂量大小由生物组织的光学参量和热物性参量决定，并随激光照射处的距离呈指数增加．