基于Mie散射研究了带电粒子的散射特性，给出散射系数与表面电导率的关系，计算了不同面电导率粒子与非带电粒子的散射角，计算表明：对金属类粒子，带电后的散射影响不大；但带电介质类粒子如水球、冰球粒子，面电荷使面电导率达到一定量级时，对散射特性有明显的影响。与水球相比，冰球的散射系数振荡现象处于粒子尺度参数更大值，振幅更强，而当面电导率很大时，即携带更多电荷量时，两者散射效率近似相等，与同大小的金属球形粒子的散射效率接近。随着面电导率的增加，散射系数发生较大变化，但当电导率达到一定值时，散射系数趋于恒定。相对非带电粒子的散射，带电后粒子的散射系数减小，散射能量沿不同方向重新分布，后向散射强度增强，其他方向的散射强度减小。当冰球粒子与水球粒子面电导率大到一定程度时，其散射特性都接近等大金属粒子的散射特性。

以粒子与物质相互作用为理论基础，使用FLUKA蒙特卡罗模拟软件分析带电粒子的能量、入射角度、探测器厚度和灵敏面积等因素对位置灵敏硅探测器（PSSD）位置分辨能力的影响。模拟结果表明，随着电子能量的增加，探测器的位置分辨能力变差，当电子能量增大到可以穿过探测器时，位置分辨能力随着能量的增加逐渐提高；对于不同厚度的探测器来说，当电子能量完全沉积在探测器中时，探测器的位置分辨能力基本相同，当电子能量未能完全沉积在探测器中时，厚度较大的探测器位置分辨能力相对较差；探测器的面积有限会影响位置分辨能力；当电子以入射角度α≤45°入射探测器时，探测到的电子位置会沿着入射角度发生偏移，入射角度越大，偏移越明显。

讨论了线极化波对带电粒子三种加速机制：（1）介质折射率递减但外加磁场保持不变; （2）介质折射率不变但外加磁场递增; （3）介质折射率递减且外加磁场递增。结果显示, 在一定的加速距离内, 按照机制（3）利用LPEMW加速电子的效率最高。另外, 机制（3）可以避免机制（2）中电子在加速过程中回飞的问题, 这一点在利用线极化波（LPEMW）加速电子束或带电粒子束时非常重要。

在空间环境中运行的激光系统必须遭受带电粒子的辐照，光学薄膜往往是激光系统中最薄弱的环节，其性能和稳定性易受带电粒子辐照的影响。我们采用离子束溅射法制备了1 064 nm 单波段双面增透膜样品，测得1 064nm 处透射率为99.964 5 %，吸收为50 ppm，用低能质子和电子(40 KeV)模拟空间带电粒子辐照样品，辐照通量为1.8×10¹³ 个/cm²，辐照引起样品1 064 nm 处透射率下降362 ppm，吸收增加5 ppm；退火处理后，样品的光学性能恢复。结合SRIM 程序模拟计算和分析，提出膜层内空位损伤是引起薄膜1 064 nm 处光学性能退化的原因。

研究带电粒子对电磁波的散射，对认识电磁场规律及云层探测、雷电预警等具有重要意义；根据带电粒子的米氏散射理论，对散射系数进行简化，得到了带电粒子在瑞利散射条件下，散射系数与面电导率和电磁阻抗系数的关系；计算了瑞利散射条件下，不同面电导率的粒子的电磁波散射系数，在粒子尺度较小时，瑞利散射公式与米氏散射公式计算结果一致。粒子表面所带电荷改变了面电导率，当面电荷使面电导率达到毫西门子量级时，就会使散射系数有明显增加，随着面电导率的增加，散射系数会有较大变化；对尺度系数较小的粒子，散射系数较小，但带电后散射系数与中性时的散射系数之比较大，并随着电导率的增加趋于一个恒定值，大小与粒子的介电系数有关，对球形水滴这一恒定值约为24。

物理学史上,有三大主宰着物理学发展的跨世纪大论战,其中前两次论战的主题是光的概念,第三次论战的主题关系整个现代物理,但整个第三次论战被光的概念所主宰。错误的光子概念与第三次论战占了上风的超距心灵作用结合形成物理学最严重的百年大错。研究发现了三大跨世纪论战中造成真理失败的根源。关于光的本性,论文提供了九项证据证明光只是波而不是光子。当人们一旦认识真相,光学、物理学乃至整个自然科学将出现一次突飞猛进的飞跃发展。论文只重点介绍前两次论战的根源和本质,并预测光学、物理学和各相关自然科学将出现的飞跃发展。

先进燃料D-3He聚变产生的高能带电粒子在本底等离子体中慢化时间的准确性直接影响到能量平衡和高能离子压强的计算结果.结果表明:高能带电粒子与本底等离子体的离子相互作用的库仑对数量子力学效应明显.应使用高能带电粒子库仑对数力学效应来研究聚变产生的高能端部粒子慢化过程;能量大于等于25Z2iZ2tAt keV的高能粒子与本底等离子体中离子的相互作用库仑对数最好也使用量子截断.

为模拟低地球轨道空间辐射环境,利用高能电子和质子对应用于空间极紫外望远镜上的Mo/Si多层膜反射镜分别进行照射,研究在电子和质子照射下多层膜反射镜反射率的变化,电子的能量和辐照剂量分别为4.5 MeV和3.3×1010 mm-2,质子的能量和辐照剂量分别为160 keV和1×1013 cm-2.实验结果显示,经高能电子照射后的多层膜反射镜反射率有所降低,降低幅度在1%～3%之间,经质子照射后反射率没有变化.并对带电粒子对多层膜反射镜的辐射损伤作了初步分析.

用Jacobian椭圆函数求解了一维晶化束的非线性动力学方程,并用第一类全椭圆积分表示了粒子振动周期.在经典物理学框架内,讨论了储存环中作相对论运动的带电粒子的辐射能损,以及由于辐射能损导致的束流冷却.结果表明, 由于辐射损失束流将进一步冷却.