光学电压传感器在温度稳定性方面仍有亟待解决的问题，一是电光晶体在温度变化时存在温度梯度，导致表面温度与光路温度不等；二是晶体物性参数也会受到温度影响。为此提出一种基于温度场与双卡尔曼滤波（Dual Kalman，D-Kalman）参数估计的温度补偿方法。以锗酸铋晶体为研究对象，在对传感器输出信号进行交直流分离的基础上，先利用半解析法建立晶体暂态温度场模型，再分别通过卡尔曼滤波与中心差分卡尔曼滤波实现对晶体内部温度和初始温度下晶体折射率的状态估计，最后将修正参数与传感器输出信号高频分量相结合计算补偿电压。实验结果表明，传感器在外界温度为［20 ℃，40 ℃］以0.5 ℃/min速率不断升高的环境下，暂态温度场解析式的仿真精度在0.02%以内，实验测量精度在0.2%左右，补偿输出电压测量精度优于0.52%。与同平台下反向传播神经网络温度补偿效果以及不同平台下的补偿效果相比，该方法提高了传感器测量精度。

结合理论分析与实验测试，研究了在可见光脉冲输入条件下频率以及第二片微通道板与阳极之间电势差对微通道板光电倍增管动态范围的影响。研究结果表明：随着信号光脉冲频率的增大，微通道板壁面电荷补充不充分致使阳极输出偏离线性，并逐渐趋于饱和。当输入可见光脉冲宽度为50 ns，频率为500 Hz时，阳极的最大线性输出达到2 V（即40 mA）；当输入光频率增加到1 000 Hz，阳极输出在1 V（即20 mA）时线性偏离程度达到10%以上；当输入光频率增加到5 000 Hz，阳极输出在0.3 V（即6 mA）时线性偏离程度达到约15%。随着第二片微通道板与阳极之间电势差的增大，阳极最大线性输出电压呈现波动性变化而非与其呈线性关系。当第二片微通道板与阳极之间的电势差在200 V左右时，阳极线性输出电压达到峰值，随着电势差不断增大，阳极线性输出电压开始出现波动，在电势差为500 V左右时达到第二个峰值，这主要是由于极板间电场强度与空间电荷效应共同作用的结果。该研究可为提升微通道板光电倍增管的动态范围提供指导，便于其应用于强辐射脉冲测量、激光通信等领域。

基于负离子的中性束注入是未来大型托卡马克装置不可或缺的辅助加热方式。中性束系统中的加速极电源需要输出−200 kV电压和5 MW的功率，还经常面临负载短路和断路的特殊工况。过去对加速极电源的研究中缺少高压部分的方案设计，而电源中高压部件的绝缘设计是电源研制过程中必不可少的关键环节。据电源指标和特殊工况的特点，计算了电源高压部分的隔离升压变压器、高压整流器和高压滤波器的电路参数，并对这些部件基于油浸式绝缘进行了工程设计，通过有限元仿真分析进行了绝缘验证。仿真结果表明，这些部件中的电场强度最高为16.22 kV/mm，小于变压器油击穿场强并具有2倍的绝缘裕度。设计的高压部件结构可以满足电源的绝缘要求。

提出了一种两级式可变母线电压的高压电容充电电源技术方案，该拓扑在半桥LLC谐振电路的基础上增加了一级图腾柱无桥功率因数校正（PFC）电路，通过改变母线电压来解决传统LLC谐振电源在输出更高电压时，工作频率变化范围过大带来的充电效率下滑的问题。由于图腾柱电路本身具备功率因数校正的功能，该电源设计还拥有能够直接从电网取电而不影响电网电能质量的优势。首先介绍了本电源设计中两部分的电路拓扑和工作原理，采用等效电阻法分析了电容负载下的电源输出特性。针对前级图腾柱电路设计了双环控制器以实现对母线电压和功率因数的控制，针对后级LLC电路提出了比例积分（PI）加低通滤波的恒流控制器以降低高频噪声带来的不利影响。最后通过模型构建与仿真分析，研究了高压电容充电电源3000 V/1 A时的充电特性，验证了本电源技术方案、设计和控制策略的可行性。

调查和研究了现有IGZO薄膜制备工艺，改善了成膜均一性及稳定性，进一步稳定了阈值电压，提升了器件稳定性。首先，通过调整IGZO成膜设备掩膜版的位置，改善基板边缘IGZO膜厚偏薄的状况，提升整面基板阈值电压的均一性；然后，通过分析磁控溅射成膜中磁铁摆动角度的调整对IGZO成膜均一性的影响，确定最优的成膜方式，有效改善阈值电压分布。最后，针对不同氧分压成膜条件，结合残余气体分析，进一步分析研究成膜过程中气体组分，尤其氧气对阈值电压稳定性的影响。研究发现，改善基板边缘及整面IGZO膜厚的均一性，可有效提升TFT器件阈值电压的均一性；控制IGZO成膜过程中氧分压波动，可提高阈值电压的稳定性。

采用宽带隙有机材料PTB7‑Th： PC₇₁BM作为前电池，窄带隙有机材料PTB7‑Th： IEICO‑4F作为后电池，MoO₃/Au/ZnO薄膜作为中间连接层制备叠层电池。在本研究中，利用真空热蒸发和磁控溅射镀膜的方法制备了MoO₃/Au/ZnO薄膜，不仅具有高透光率，而且有很好的抗溶剂侵蚀性能。此外，为了进一步降低在旋涂后电池活性层时溶液对前电池的侵蚀，采用低沸点的氯仿作为后电池活性层材料的溶剂，并利用动态旋涂成膜的方法，减少溶剂挥发时间。最后获得了效率为9.35%的有机叠层太阳能电池，与单结有机太阳能电池相比，拥有更高的效率，开路电压高达1.4 V。研究表明：MoO₃/Au/ZnO薄膜在制备叠层太阳能电池中具有很大的优势。

大面积塑料闪烁体广泛运用于辐射监测领域，采用信号过阈检测的方式用作辐射计数器。过阈检测阈值电压的大小影响探测效率和最小可探测活度。射线入射在大面积塑料闪烁体不同位置时，收集端对光子的收集效率不同，存在探测效率一致性差异。根据大面积塑料闪烁体本底能谱和⁶⁰Co、¹³⁷Cs源在大面积塑料闪烁体不同位置的能谱，以⁶⁰Co源数据为例，结合处理电路信号放大关系，确定了合适的阈值电压。结果表明：上述方法确定的阈值电压，大面积塑料闪烁体探测器探测效率一致性较好，远离收集端有较高的探测效率，同时最小可探测活度较低。

聚氧化乙烯(PEO)基固体电解质具有成本低、对锂稳定、易于大规模生产等优点, 是固态锂电池最有前途的固体电解质。然而, PEO对高压正极不稳定, 严重限制了其在高能量密度领域的应用。本研究在LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂ (NCM)正极颗粒上部分包覆环化聚丙烯腈(cPAN)纳米层作为电子导电层, 在NCM/PEO界面上引入离子液体作为离子导电通道, 用以提高PEO与高压NCM正极的相容性。其中, cPAN层不仅在物理上隔离了PEO电解质与NCM正极的直接接触, 而且cPAN中具有非局域的sp² π键, 有助于正极内部的电子传输。同时, 高离子电导率的离子液体的流动性较高, 可以充分润湿正极侧界面, 并在循环过程中分解为富LiF和Li₃N的CEI层, 进一步限制PEO电解质的氧化分解。基于上述复合策略的固态NCM/Li电池可在0.1C (1C=0.18 A·g^-1), 4.30 V截止电压下稳定循环100次, 且容量保持率可达85.3%。本研究通过表面包覆和界面修饰, 为提高PEO基电解质对高压正极的稳定性提供了可行方案。