为研究空间环境中通用航天器表面覆盖的热控层电磁辐照效应，采用粒子模拟(PIC)和蒙特卡罗(MC)模拟相结合方法，建立了真空环境下电磁辐照航天器热控材料模型，模拟了场致电子发射、次级电子倍增、释气雪崩电离的全过程，并讨论了释气密度对热防护材料表面产生释气电离现象的影响。通过对比不同释气密度下该过程产生的电子和离子情况，获得热防护材料表面释气产生雪崩电离的阈值。模拟结果表明，当铝膜表面气体密度较小时，由于材料表面释气碰撞电离概率偏低而不会发生雪崩电离；只有当释气密度超过阈值时，材料表面释气碰撞电离过程加强，材料表面发生雪崩电离生成等离子体，等离子体吸收电磁波能量，其离子和电子总能量提升，可能对金属铝膜材料造成损伤。

在磁绝缘线振荡器（MILO）阴极释气电离物理建模技术以及三维自洽运算基础上，研究了残存气体脉冲缩短，并分析了释气电离对多脉冲MILO运行的影响。把多脉冲释气分为脉冲内阴极释气脉间残余气体累积两个部分，研究了不同释气率以及残余气体对整个器件的运行产生影响。计算结果表明，多脉冲运行MILO最主要影响因素是释气后电离产生的正离子，当正离子密度超过发射电子密度时，束波互作用被破坏。

相对论电子轰击阳极产生二次电子和释气以及释气电离产生的击穿现象是限制全腔轴向提取透明阴极磁控管（TCMAC）工作性能的一个重要因素。本研究对TCMAC中轰击产生的阳极二次电子以及释气电离现象进行了物理建模以及三维数值模拟研究，考察了其对TCMAC运行性能的影响。初步计算结果表明，二次电子发射与阳极释气对TCMAC工作都有一定影响，释气后电离产生的正离子数大于系统中电子数时，会导致TCMAC击穿。