研究了线圈间距、匝数、个数以及不锈钢套筒对脉冲磁体产生磁场的影响规律。在储能电容和电压不变的前提下，研究结果表明：增加线圈间距会导致磁感应强度降低，磁力线包络增大，但总电流达到峰值时刻减小；增加线圈匝数，峰值电流明显减小，会降低磁感应强度，但有利于抑制磁力线包络；增加并联线圈个数，有利于产生较长的均匀区，但是在供能一定的条件下，磁场强度有所降低，同时总电流达到峰值时刻减小。总体来看，在一定均匀区长度的设计要求下，减少单个线圈匝数，增加并联线圈个数，能够得到磁感应强度更大、均匀性更好的磁场，但要考虑线圈承载电流的能力。另外，不对称的阴阳极金属结构会导致磁场不对称分布，且磁感应强度达到峰值时刻要晚于总电流达到峰值的时刻。

利用磁场抑制双频激光器频差闭锁，对激光器增益介质区施加横向交互磁场抑制激光器频差失谐的方法对磁场源提出要求。以方体线圈产生磁场，理论分析其磁场分布及均匀磁场产生的条件。利用Ansoft Maxwell 软件仿真分析方体线圈磁场分布，仿真结果与理论相吻合。方体线圈可在较大范围内产生高均匀度的磁场，满足抑制频差闭锁及失谐中对磁场的要求。较之Helmholtz 线圈，方体线圈产生磁场在均匀度和均匀场区体积两方面具有明显优势。

扩展互作用器件，采用三个线圈和一个磁极实现均匀磁场分布。根据理论计算采用有限元法磁学（FEMM）仿真软件对所求磁场进行了建模分析，依据FEMM计算的磁场结合静电电子枪，采用CST仿真软件对高电流密度、高压缩比的电子注在均匀聚焦磁场的作用下传输进行优化。经过计算得出，在工作电压为17 kV、阴极发射电流密度小于10 A/cm2的条件下，由皮尔斯电子枪发射的电子注在均匀磁场的聚焦作用下传输良好，通过率为100%，得到了导流系数为0.175 μP的电子枪，在均匀磁场区形成了高电流密度、高压缩比的电子注，平均电流密度达到343.17 A/cm2，压缩比为32，电子注横纵速度比为7.2%。

频谱噪声的抑制问题一直是磁控管的研究重点。对14叶片5.8 GHz磁控管进行了三维建模，包括阴极、叶片、隔膜带、极靴和输出天线等。使用冷腔模拟得到了π模腔体频率5.86 GHz。热腔模拟计算得到7个电子轮辐，说明管子在π模正常工作。在某种极靴结构下，计算得到腔体中存在一个近似二次曲线的非均匀磁场分布。在阳极电压4.5 kV、非均匀磁场中心值0.289 T时，模拟得到输出频率5.891 GHz，阳极电流1.55 A，输出功率4.9 kW，电子效率70.3%的结果。输出频谱比较干净，抑制了非π模式的工作，提高了工作效率。

借助3维粒子仿真软件对一种新型18叶片5.8 GHz磁控管进行了动态模拟,比较了爆炸式发射与电子注发射的不同。利用磁路电子注发射方式针对不同的阴极发射电流进行了动态模拟,得到了不同发射电流条件下磁控管的工作特性。同时,利用FEMM仿真软件对磁控管磁路进行了仿真,得到了磁控管互作用空间的磁场分布,并在此基础上,对非均匀磁场下磁控管动态性能进行了模拟。

通过计算比特数n不大于6海森堡XX链中的两体纠缠,发现只有当n为奇数时,最近邻纠缠在磁场为零时才出现下凹现象.当n为4或6时,非最近邻纠缠在磁场两边对称;当n为5时,非最近邻纠缠在磁场两边则不对称.

为了改善磁控管的输出频谱,使模拟结构更接近实际情况,考虑了磁钢和极靴的实际尺寸.用MAFIA对磁控管内的磁系统进行建模和模拟.得到的磁场纵向分布有随着径向半径的增大而增大的趋势,这种径向不均匀性与实验测试结果一致.将非均匀的径向阶梯形变化磁场分布带入腔体热测计算,模拟得到的π模工作频率2.437 GHz,实际工作频率2.450 GHz,相对偏差0.5%,并在高频谐波的抑制上获得了输出频谱的显著改善,使微波炉磁控管具有更好的电磁防护和实际应用.

介绍了一套线源金属原子蒸气发生装置.该装置由以下几部分组成:不锈钢真空蒸发腔体;真空获得系统;电子枪;坩埚;能产生均匀磁场的磁极及线圈;推拉式内置工作平台;循环水冷却系统;电源、测量仪器及控制电路.经安装、调试和试运行试验,性能良好,已达到原设计指标.真空度达到3×10-3Pa,对钆金属材料,能产生熔池的表面面积为22 mm×4 mm.利用此装置可开展电子枪蒸发、离子引出等多项实验研究.