完成以高速FPGA技术为核心，实现根据外部需求使用外触发同步控制的线阵CCD采集光谱信号的驱动。通过测试，设计的CCD驱动采样固定延时时间为2.809 9 μs，延时精度不大于86.1 ns，线阵CCD采集到的光谱信号满足光谱分析要求。设计实现外触发方式控制TCD1304采集光信号，可以为后期工业测试提供应用参考。

设备采用外触发预电离模式, 分别设计了高压触发和预燃电流维持两个功能, 同时支持手动和自动两种触发模式。在连续预电离状态下氙灯放电电流达到200 mA, 该状态下能保证灯内一直有电流流过, 同时在主放电压1 400 V下氙灯可顺利完成主放电。该配套设备已成功应用在主动补偿脉冲发电机驱动带脉冲预燃电源系统中。

在外场试验中, 远场激光光斑探测和光斑图像能量分布是试验测试难点, 针对这两个问题提出了全新的光斑探测手段和图像显示方法。通过对光斑探测技术研究, 根据不同的应用背景要求, 提出了全新的外触发同步光斑探测控制方式, 来提高对光斑图像的测量精度和激光照射器的目标指向精度。在光斑图像显示方面, 通过对光斑图像处理技术研究, 进一步提高对图像参数解算和光斑图像的三维能量分布显示能力, 为激光照射器光束质量分析提供参考。

神光-Ⅲ主机装置多束光脉冲之间的同步时序控制是通过三台任意波形发生器来实现的。提出由同步系统提供外时钟、外触发信号来实现三台任意波形发生器同步工作，并通过闭环监控手段来解决任意波形发生器开关机、重新加载时间波形后的相位跳变问题。实验验证证明采用该技术方案能够实现三台任意波形发生器的同步工作，保证了神光-Ⅲ主机装置高速时序的低抖动控制。

在实验的基础上给出了束参数时间分辨测量系统的实验布局和特点，分析高压电磁干扰对直线感应加速器中时间分辨测量系统外触发性能的影响和变化规律; 进一步探讨系统高压电磁干扰后的抑制措施。针对电磁空间干扰情况，主要通过采用光纤传输控制信号的措施，能很好地传输窄脉冲，信号延时抖动小于2 ns，达到了高速信号的可靠传输要求，采用嵌入式控制器既解决了抗电磁干扰的要求，也满足了束参数时间分辨测量系统的使用要求。

针对外触发接触式图像传感器(CIS)线阵相机的扫描图像灰度值受外触发信号频率变化影响的问题, 提出了一种新的曝光控制方法——二次触发法。首先, 分析了外触发信号频率变化对图像灰度值影响的原因。然后, 介绍了二次触发法: 该方法将一个外触发信号转变为两次触发信号, 第一次触发信号用于控制曝光, 第二次触发信号用于控制CIS输出数据。最后, 从理论上说明了该方法可以提升图像质量。将该方法成功应用于1.6 m长线阵零畸变CIS相机, 实验结果表明: 在不同的触发频率下, 扫描图像的灰度值波动范围减小了75%, 消除了图像上的横条纹。在智能视觉十字绣数码喷印机的应用上, 绣布上1 mm×1 mm的孔成像清晰、灰度值均匀。提出的方法有效地解决了外触发信号频率影响图像质量的问题, 成功地提高了图像的质量。

采用Kodak CCD芯片研制了一整套完整的具有TDI功能的CCD相机系统。分析了CCD相机TDI的工作原理，运用CPLD编写了Pixel驱动，AD转换，数据锁存等时序，采用USB2.0进行数据传输，编写图像采集及相机控制程序。在移动轨道上进行TDI扫描实验，采集图像信息，并对结果进行分析。

针对传统的CCD摄像系统自动调光方法在工程使用中存在的不足,提出了一种新的CCD摄像系统的全自动调光方法。该方法采用外触发电子快门和可变光阑相组合的方式进行调光,外触发电子快门调光为主,可变光阑调光为辅。采用外触发方式实现CCD摄像机的电子快门时间调节,由单片机控制电机调节可变光阑的通光口径,以使像面照度适中。由图像目标区域的均值电平获得反馈控制量,从而实现最佳全自动调光。Matlab仿真结果表明,与传统调光方法相比,新型调光方法拍摄的图像更清晰,对比度更高,目标层次也更加明显,对应的直方图分布更宽广且更均匀,功率谱幅值也更高,达到7.5 dB以上,可满足现代CCD摄像系统的最佳全自动调光要求。