热原子光钟是小型化光钟的重要发展方向，原子气室作为热原子光钟的核心，其无磁温控是热原子光钟的关键技术之一，温度波动及加热引入的磁场噪声都会影响热原子光钟的稳定性。针对铷原子双光子跃迁的热原子光钟原子气室高精度无磁温控的需求，设计了一种双层无磁温控系统，采用四线制采集温度信息，模拟 PID 实现反馈温度控制，加热元器件使用双层蛇形加热膜设计，减小因加热电流产生的磁场扰动。实验结果表明，无磁温控制系统在原子气室的工作温度为 80 ℃时，4 小时温度稳定性可达 0.004 ℃，磁场噪声小于 100 nT，满足热原子光钟的设计需求，保证热原子光钟实验顺利进行。

介绍了中国工程物理研究院应用电子学研究所针对磁约束聚变装置电子回旋共振加热（ECRH）系统、重离子加速器电子回旋共振（ECR）离子源以及前沿科技探索应用研制的28 GHz/50 kW连续波回旋管最新实验结果。研究团队在2019年该回旋管实现50 kW/30 s运行的基础上，通过结构优化和稳定性设计验证，最终实现了在10～50 kW功率范围多个功率水平的稳定长时间连续运行，典型运行结果为16 kW/3000 s、26 kW/900 s、46 kW/1800 s、50 kW/300 s，特别在输出功率32 kW连续稳定工作了400 min。这是国内首次研制出小时级连续工作的中等功率回旋管。

微波加热作为一种快速、高效、清洁的加热方式，在材料处理领域得到了广泛应用。本文结合金属粉末的微波耗散机理，分析了焊锡膏在微波电场及磁场中的加热特性，通过实验研究了焊锡膏电路在微波电场、微波磁场中的加热效果。实验结果表明，微波电场和微波磁场均可快速加热焊锡膏，但高强度的微波电场容易激发等离子体，灼伤基板; 而微波磁场则选择性地加热焊锡膏，实现快速加热融化焊点的同时保持基板在较低温度。通过对比微波磁场快速融化的焊点与传统方式加热融化焊点的微观结构，发现微波磁场快速加热融化的焊点具有极薄的金属间化合物厚度，有利于提高焊点强度。该研究为柔性等塑料基电路的焊接提供了一种良好的解决方案。

介绍并分析了一种新型的电介质基底, 旨在提升微波加热的温度分布均匀性。该基底为非轴对称结构, 由 FR-4环氧玻璃纤维板与氧化铝制成, 其几何参数的选定是以降低球形介质样品的平均温升变异系数为目的。为探究电介质基底对微波加热均匀性的影响, 采用球形马铃薯为研究对象, 利用 COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件模拟微波加热过程, 并计算马铃薯的平均温升变异系数。仿真结果表明: 相比于不加载基底直接加热, 加载电介质基底加热的马铃薯样品的平均温升变异系数降低了 40%以上。最后, 进行实验测试验证计算的有效性, 实验结果表明: 实验测试与仿真计算结果一致, 温度上升曲线吻合较好, 使用该电介质基底可以有效改善微波加热的均匀性。

激光诱导击穿光谱（LIBS）已成为一种很好的材料含量鉴定技术, 当前LIBS研究的一个热点方向是提高其检测灵敏度。 在改善LIBS分析灵敏度时, 最主要的是增加激光烧蚀等离子体（LAP）的光辐射, 如火花放电辅助LIBS、 磁场增强LIBS、 空间约束LIBS、 火焰增强的LIBS、 共振增强LIBS和双脉冲LIBS。 此外, 升高烧蚀靶的温度也是提高LIBS光辐射和灵敏度的有效方法, 因为烧蚀靶温度升高, 其表面反射率降低, 这能增强激光与靶之间的耦合。 温度升高的靶将耦合更多的脉冲能量, 从而增强LAP光辐射。 另外, 在靶温度升高后, 靶也能加热其表面附近的气体, 导致气体密度降低, 气体密度的降低可以减少LAP与气体之间的碰撞, LAP膨胀过程中压力降低, 从而间接地增加了LAP的光谱强度。 加热的靶可以显著改善光谱发射强度, 但这些研究仅给出了空间积分的光谱, 没有进行空间分辨的光谱分析, 而LAP光谱的空间分布将会随靶材温度的变化而变化。 因此, 有必要研究升高靶温度对LAP空间分辨光发射的影响。 将铜靶加热到更高的温度, 用Nd∶YAG激光器激发铜产生激光烧蚀的LAP。 通过测量LAP发射, 发现预热铜产生的LAP发射强度高于室温下的发射强度。 对于空间分辨LAP光谱, 发射强度随着离铜靶距离的增加先升高而后降低; 靶温度也影响等离子体光谱的空间分布, 与未加热的铜相比, 预加热靶的空间分辨光谱发射区域移动到距离靶表面更远的位置。 另外, 根据空间分辨的光谱计算了电子温度和密度随距离铜靶的变化, 空间分辨电子温度和密度的分布与发射强度相似, 随着靶温度的升高高温高密度的等离子体进一步膨胀了。

SiC是新一代射频器件和功率器件的理想材料，电阻式物理气相传输法由于具有温度均匀性，成为生长大尺寸SiC单晶的有效方法。近年来，多孔石墨等的使用提高了SiC晶体的质量和产量，而关于其机理的研究却相对较少。本文使用数值模拟的方法系统研究了多孔石墨对SiC晶体生长的影响，并进行了晶体生长验证。模拟结果表明：多孔石墨的使用提高了原料区域的温度及温度均匀性，增大了坩埚内轴向温差，对减弱原料表层的重结晶也具有一定作用；在生长腔内，多孔石墨改善了物质流动在整个生长过程中的稳定性，提高了生长区域的C/Si比，有助于减小相变发生概率，同时多孔石墨对晶体界面也起到改善作用。晶体生长结果实际验证了多孔石墨在提高传质均匀性、降低相变发生率和改善晶体外形上的作用。本文结果对于理解多孔石墨的作用机理以及改善SiC晶体生长条件具有实际意义。

介绍了一种用于原子气室的无磁加热薄膜技术。原子磁力仪、原子陀螺仪、原子钟等采用热原子系综的精密测量仪器通常采用原子气室作为物理系统, 为了保证足够的原子数密度, 原子气室工作温度通常为 80~120℃, 因此无磁加热技术是热原子钟的核心技术之一。采用多物理场有限元仿真分析通电线圈在小电流(直流 0.2A)条件下产生的稳态磁场分布情况, 通过对比不同线圈结构产生的磁场分布, 得到满足性能要求的通电线圈结构。实验结果表明, 采用优化后结构的无磁加热薄膜产生的剩磁低于 100nT, 满足原子气室无磁加热要求。该设计对以原子气室的原子钟性能提升提供了可靠保证, 并为原子钟小型化提供参考。