为了探索纳秒级激光惯性约束装置靶室内电磁脉冲(EMP)的物理规律,实验室利用自主研发的EMPIC-2D计算软件开展数值模拟研究。软件将激光与靶作用后产生的逃逸电子作为输入参数,将电磁脉冲强度随时间的变化作为输出。模拟结果发现,纳秒级激光打靶产生的逃逸电子激发的EMP的频率主要分布在0 MHz~2 GHz之间,随着出射波形宽度的变宽,纳秒级激光产生的EMP的高频信号成分减少,而低频成分变化较小;在靠近靶的位置,随着出射时间的延长(1~10 ns),电磁场峰值逐渐降低;与皮秒级激光的模拟结果比较发现,纳秒级激光产生的电磁场的强度较小,低频成分与皮秒级相似,而大于1 GHz的高频成分大量减少。

在HT-7托卡马克的等离子体密度调制实验中, 通过对欧姆和低杂波电流驱动两种放电条件下等离子体逃逸电子辐射行为的研究, 验证了非准稳态等离子体中逃逸电子的产生机制, 研究了欧姆和低杂波电流驱动两种放电条件下的大量充气对等离子体整体约束性能的影响。研究结果发现：放电过程中额外的大量工作气体的充入使等离子体偏离了准稳态, 逃逸电子初级产生机制和次级产生机制准稳态的假设条件被打破, 这时候需要利用非准稳态条件下修正后的逃逸电子归一化阈值速度来解释逃逸电子的辐射行为；同时也发现放电过程中额外的大量工作气体的充入将使等离子体的整体约束性能变差。

分析了电流爬升阶段等离子体密度和电流爬升率对逃逸电子行为的影响，研究了低杂波辅助电流驱动条件下的逃逸电子辐射行为。结果发现：电流爬升阶段等离子体密度的大小严重影响了电流爬升阶段甚至电流平顶阶段逃逸电子的行为，较低的等离子体密度将会导致放电过程中比较强的逃逸电子辐射；低能逃逸电子辐射随着电流爬升率的增大而增强；低杂波辅助电流爬升可以有效地节约装置的伏秒数；降低放电过程中的环电压，可有效抑制逃逸电子的产生。

研究了氮气中的高压体(扩散)放电特性，实验中施加的极间隙脉冲电压达数百千伏,持续时间为数纳秒,上升时间为几个纳秒，给出了实验结果。研究了氦气压强为(0.4~2)×105 Pa时，从扩散形式到火花放电的放电转换过程。确定了在氮气压强下电流幅度与逃逸电子束电流脉宽的关系。结果表明，导致隙间扩散放电的超短雪崩电子束(SAEB)对放电过程有重要的影响。在该压强下得出了SAEB瞬间产生相对放电电流的时延与压强的关系，根据该关系，时延随着压强增加而变化，并且在压强为2×105 Pa时最小，同时扩散放电电流脉冲的峰值随压强增加而减小。在0.5×105 Pa的压强下，使用刀片电极和6 cm长的N2∶SF6=10∶1的激活媒质，得到了输出能量为2 mJ、脉冲功率为0.55 MW的激光。最后，在大气压强下，对AlBe箔片进行了重复频率放电处理(REP)，其表层清除了碳而且氧原子以450 nm/300 pulse渗入箔片。