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。

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。

对于目标的攻击、干扰和探测，超宽带时域脉冲源的幅值直接影响其攻击、干扰和探测的强度和效果。基于雪崩晶体管的Marx电路被广泛应用在产生此类信号源上，传统的Marx电路可以一定程度上提高输出电压的幅值，但由于雪崩晶体管功率容量较低等原因，雪崩晶体管的Marx电路输出电压幅度会随级数增加而达到饱和。针对此类问题，为了产生更高幅值的脉冲信号，综合采用提高触发信号和使用宽带功率合成器的手段。最终利用26级Marx电路作为触发信号，4路40级Marx电路进行功率合成的方法，实现了输出电压幅值为8.7 kV、上升沿约为180 ps的技术指标，并通过机理分析了高触发信号对雪崩晶体管Marx电路的影响，通过实验得到了印证。

硅像素传感器上的保护环结构有利于提高传感器的耐高电压性能，为评估保护环结构对硅像素传感器的保护效果，仿真分析了三种保护环结构。通过计算机辅助设计 技术对三种保护环结构进行二维建模，利用TACD内置的电学模型对三种保护环结构的I-V特性进行了仿真。研究结果表明，电流收集环会提高像素的耐高电压性能，同时不等间距保护环、保护环的内外等距离Al悬挂以及多个保护环结构有利于进一步提高传感器的击穿电压。

以能量平衡方程为基础，采用不同的电导率唯象模型描述了液相放电等离子体圆柱形通道特性，得到了通道内半径、温度、电阻、电流和耗散能量随时间的变化关系，还给出了距离放电间隙中心一定距离处的冲击波压力变化，并与前人利用等离子体通道球状模型计算得到的结果进行了比较。结果表明：把等离子体通道看成球状和看成圆柱状在描述通道压力和通道半径时差异显著，而在描述其他物理特性时差别不大；三种电导率模型在描述等离子体通道物理特性时，变化趋势大体相同，而在描述激波特性时，电导率模型σ₂更符合实际；通过对比电学参数与压力参数的变化，就可以在实验中根据实验数据以及具体的研究问题进行模型的适用性选择。

水分别与乙醇、乙二醇、二乙二醇混合为共溶剂, 通过溶剂热法制备高电压锂离子电池正极材料LiCoPO₄, 研究不同醇类溶剂对于样品的微观形貌和颗粒尺寸的影响。借助X射线衍射、扫描电子显微镜和比表面积测试对样品的成分、晶型、微观形貌和颗粒尺寸进行分析。研究表明, 制备得到的LiCoPO₄颗粒平均尺寸大小与醇类溶剂对于前驱体的溶解度差异相一致, 而与溶剂粘度没有明显联系。通过乙二醇/水制备得到的LiCoPO₄颗粒呈六边形片状, 平均尺寸最小, 而通过乙醇/水和二乙二醇/水制备得到的LiCoPO₄颗粒呈菱形片状形态。此外, 前者结晶度较高且循环性能较好, 0.05C下首圈放电容量为130 mAh/g, 20圈后容量保留率为88%。