作为金属粉末激光快速成型技术中送粉系统的关键部件之一, 送粉喷嘴的送粉效率直接影响金属粉末激光快速成型的效率和精度。国内外对此领域都进行了深入研究, 并研制出多种新型送粉喷嘴, 其中同轴送粉喷嘴能有效提高金属粉末的熔覆效果和利用率。详细介绍了同轴送粉喷嘴的送粉原理及国内外研究现状, 分析及总结了影响光粉耦合效果和粉末利用率的主要因素, 并提出了改进方法。针对激光聚焦、粉末偏聚和反弹、冷却效果不佳等缺陷提出了改进措施, 并对同轴送粉喷嘴的应用前景进行了展望。

从三能级原子在双光子跃迁过程的辐射压力入手，利用其动量扩散系数和阻尼系数，以铷原子为例进行了双光子冷却的理论研究。研究结果表明:三能级原子经过 双光子冷却不但可以得到较多普勒极限更低的温度，而且具有较高的冷却效率，此结果可为实验研究提供理论基础。

以水为冷却介质, 采用雾化角60°的Steinen系列1.5和2.0实心圆锥喷嘴, 研究不同流量(3.26～5.0 L/h)时大功率激光器喷雾冷却中的换热性能。结果表明,喷雾冷却“无沸腾”区换热性能不能简单以流量大小来衡量；对于同种型号喷嘴, 压力、流量增大会导致换热性能增强；但对不同型号的喷嘴, 增大压力与流量不能明显增强换热能力。在液滴喷射速度变化不大时, 由于流量增加会引起液滴数通量、液滴粒径大小、液膜厚度等喷雾参数的变化, 这些参数共同影响着换热。冷却效率主要受液体流量和液滴喷射速度共同影响。对于同种型号喷嘴, 压力增强冷却效率下降。相对于光滑表面, 粗糙换热面在喷雾冷却“无沸腾”区有着更好的换热性能和冷却效率。

通过求解电子冷却系统中冷却段漂移管区的强流电子束产生的空间电荷场,研究了电子束空间电荷效应对电子温升的影响.结合HIRFL-CSR电子冷却系统的典型参数,得到了电子在自身空间电荷场和纵向螺线管磁场组成的交叉场作用下产生的漂移速度和由此引起的附加温度大小,并指出减小电子束空间电荷效应的方法.