Overview: Space gravitational wave detection missions typically consist of three identical satellites, with two laser links between the satellites at an angle of sixty degrees forming a Michelson interferometer. The arm length changes are measured using high-precision inter-satellite laser interferometry. As a key component of the inter-satellite laser interferometry system, the telescope system needs to have picometer-level optical path stability, a wavefront error of λ/30, and stray light less than 10^?10 of the transmitted power. To meet the requirements of space gravitational wave detection for the telescope system, an optical and mechanical integrated analysis and optimization method is proposed to design and optimize the primary mirror and its supporting structure. The off-axis parabolic primary mirror adopts the side three-point support method, and the influence of the support point position on the mirror surface shape and the rigid body displacement under gravity conditions has been studied. Optimization of the size of the triangular lightweighting holes on the primary mirror has been performed, and density-based topology optimization has been used to optimize the support backplate while ensuring that the first-order mode of the primary mirror component remains essentially unchanged. The flexural matrix of the primary mirror component supported by a parallel bipod linkage structure was derived based on spinor theory, and an evaluation function for the support structure was established. The size parameter range of flexible support was preliminarily determined by Matlab analysis. A optical-mechanical integrated simulation platform is set up to optimize the parameters of the support structure using a weighted sum method to convert the multi-objective optimization problem into a single-objective optimization problem. The results showed that the first-order frequency of the primary mirror component system was 392.43 Hz. Under gravity and temperature loads, the deformation of the primary mirror surface was better than λ/60, the translational rigid body displacement was better than 2.5 μm, and the rotational rigid body displacement was better than 0.5 μrad, all of which met the design specifications. Under space thermal disturbance of 10 μK/Hz^1/2, the size stability of the primary mirror component, represented by the displacement of the central point of the mirror, was at a level of 10 pm/Hz^1/2.

针对TEM喇叭天线终端反射大、低频辐射效率低的问题，对其进行了仿真优化设计。采用时域分析方法，分析了端部加载电阻与背部加载电阻的低频补偿方法，对TEM喇叭天线的尺寸、极板顶角等结构参数进行了优化，采用末端卷边结构，提升了辐射场的峰值场强与脉宽。根据仿真优化结果，研制了长度2.5 m、天线极板间张角45°、天线极板顶角45°的TEM喇叭天线，通过实测验证了仿真结果。结果表明，加载电阻可以有效降低反射，背部加载电阻方式的峰值场强和脉宽比端部加载电阻高，且采用4个电阻并联加载的效果较好；适当增加天线长度、极板顶角以及极板间夹角可以提高天线辐射性能。该研究结果为TEM喇叭天线在辐射式核电磁脉冲试验系统的应用提供了参考。

小尺寸零件的表面积小、结构复杂，传统标志点拼接方法需要在零件表面人工粘贴标志点，导致表面的测量数据缺失出现孔洞。基于特征的点云拼接方法要求零件表面具有易区分的几何或距离特征，不适用于包含重复性特征的回转体零件。本文提出一种基于机械拼接的无标志点扫描测量方法，不需要粘贴标志点，不依赖于零件表面特征。首先，采用基于摄影测量的相机标定方法得到相机的高精度内外参数，重建标定板上靶点的高精度三维坐标，接着通过跟踪编码靶点的位置建立转台不同转角对应的旋转矩阵，进而解算出转轴方向向量和轴上定点坐标，实现转轴和相机的同步标定。在完成两个转轴位姿精确标定的基础上，利用转台转角构建旋转拼接矩阵，实现多视角点云粗配准。最后，基于法向迭代最近点算法(Normal Iterative Closest Point, NICP)完成点云的精配准。实验结果表明：使用靶点跟踪法标定后的两转轴夹角误差较传统的标准球拟合法低0.023°，标定后测量标准球的整体平均尺寸误差小于0.012 mm；在小尺寸零件自动化测量时，机械拼接方法在精配准后的点云拼接效果与标志点拼接方法相近，且拼接稳定性更高。机械拼接方法适用于无法粘贴标记点的小尺寸零件三维形貌测量场景。

通过γ射线辐照技术引入“自掺杂”缺陷，优化硬碳层间尺寸和孔结构。通过扫描电镜、X射线衍射、拉曼光谱、等温氮气吸脱附等方法探究了吸收剂量对硬碳层间距与内部缺陷、无序结构的影响；通过恒电流充/放电研究了材料的电化学性能。结果表明：较低剂量辐照会提升硬碳表面结晶度，而随着吸收剂量的增加，硬碳无序结构增多，辐照后硬碳电化学性能得到明显改善。在140 kGy剂量辐照下，硬碳呈现出425.343 m²/g的高比表面积，硬碳在30 mA/g能够提供300 mAh/g的储钠容量，在1 A/g大电流密度容量仍然保持在195 mAh/g，对比未辐照处理的硬碳，电极容量提高了3倍，并且在大倍率充/放电过程中保持优良的稳定性能。这项工作为设计先进的纳米材料及缺陷工程在储能领域的应用提供了新的途径和思路。

亚微米尺寸K₂SiF₆∶Mn⁴⁺荧光粉被认为是Micro-LED显示领域的变革性技术，但是小粒径K₂SiF₆∶Mn⁴⁺荧光粉的合成技术不成熟，难以实现亚微米尺度下的高效发光。因此，本文报道了一种亚微米级K₂SiF₆∶Mn⁴⁺荧光粉的沉淀合成新方法。经荧光光谱分析，该荧光粉在450 nm蓝光激发下展现出典型的Mn⁴⁺红色发光，其内量子效率高达94.9%。经扫描电子显微镜（SEM）观察，合成的荧光粉粒径分布在150 ~ 450 nm范围。该荧光粉具备良好的热猝灭性能，在443 K可保持室温发光强度的102%。将绿色荧光粉β-sialon∶Eu²⁺和K₂SiF₆∶Mn⁴⁺混合涂覆在蓝光芯片上制成白光LED，其色域覆盖范围达到133% NTSC，在驱动电流从10 mA增加到120 mA的情况下，色温波动~10%、显色指数波动~2%，总体性能保持稳定。本文将为亚微米尺寸K₂SiF₆∶Mn⁴⁺ 荧光粉的合成提供新的方法，以促进Micro-LED显示技术的进一步发展。

透明陶瓷兼具高强度、高硬度和优异的光学性能, 在轻量化透明装甲领域具有重要的应用前景。制备大尺寸和高光学质量透明陶瓷部件是实现其应用的主要挑战。本工作采用国产商业Al₂O₃和Y₂O₃为起始原料, 通过真空反应烧结工艺制备钇铝石榴石(Y₃Al₅O₁₂, 简称YAG)透明陶瓷, 突破了大尺寸素坯干压成型与脱黏、真空烧结及光学性能提升等关键技术, 成功研制了低变形量、高光学质量的YAG透明陶瓷, 并通过成型和烧结设备的升级改造, YAG透明陶瓷的最大可制备尺寸达到1040 mm×810 mm×15 mm, 为后期应用奠定了坚实基础。

La₂O₃-TiO₂玻璃以其折射率高、光学性能优异，在透镜、光学窗口、光通信等领域具有广阔的应用前景。受限于玻璃形成能力, 人们难以制备出大尺寸La₂O₃-TiO₂玻璃, 这严重限制其应用。本研究通过引入网络形成体GeO₂, 有效提高了玻璃形成能力, 从而可用常规方法制备大尺寸的GeO₂-La₂O₃-TiO₂(GLT)玻璃。差热分析表明, GLT玻璃具有较高的玻璃转变温度和抗析晶性能, 玻璃转变温度T_g和ΔT (ΔT=T_c-onset-T_g)分别大于833和209 ℃。最大折射率为2.06, 在可见光和近红外波段的透过率可达78%。实验还研究了Ti含量对GLT玻璃结构、热学和光学性能的影响。结果表明, 随着钛含量增加, 玻璃的形成能力和热稳定性均减弱。摩尔体积V_m和氧离子极化率α_i的变化趋势与折射率一致。GLT玻璃对开发高性能、轻量化、小尺寸的新型器件具有重要意义。