自红外辐射被发现以来, 科学家一直在努力将红外技术应用于地球观测、航天遥感和宇宙探索等领域。目前, 第二、三代红外探测器已进入大规模应用, 高端三代也在逐步突破, 并随着材料制备技术、纳米加工技术、集成技术和相关交叉学科的发展, 开始出现了具有前瞻性的新材料、新技术和新概念。红外-太赫兹探测器也开始由单一探测、被动探测和探测分立的传统探测器形式, 逐渐走向多维探测、自主探测和智能化芯片集成的变革发展方向。在介绍光电探测器物理机制的基础上, 概述了红外-太赫兹探测技术在天文遥感领域的应用与发展, 重点综述了红外-太赫兹探测器有望出现变革式发展的三大方向, 包括基于人工微结构的光场集成、基于三维堆叠技术的片上智能化和新型低维材料的应用, 并展望了未来探测器向着超高性能、多维感知、智能化和感存算一体化的发展趋势。

用于中科院近代物理研究所的ADS项目中的射频四极加速器(RFQ) 的新RF系统在2017年初升级, 原来的电子四极放大器被两个新的固态功放(SSA) 所替换, 它们是两台相同的额定功率为80 kW的功率源, 通过两个相同的耦合器在腔内合成至少100 kW 的功率。但是对于SSA 来说, 为了功率组合, 太多的功率模块的振幅和相位进行了调整和优化, 一个或几个损坏的环形器 (包括吸收负载) 可能导致整个射频系统的失效。特别是, 根据实验和仿真, 发生失配问题后, 如果两级合成器之间的传输线电长度满足某一特定条件时, 系统的散射参数会有很大的波动, 甚至切断。详细介绍了北京北广科技股份有限公司用于模拟多级合成放大的模拟方法、放大链路的故障分析及相关实验情况。

发射机在功率合成的时候，由于各固态功率源模块间存在着增益和相位的差异，会导致功率合成效率的下降。针对这一问题，本文通过建立增益和相位的一致性对功率合成效率影响的模型，并结合MATLAB软件进行计算模拟，得到不同增益和相位分布下的最低合成效率分布，为发射机功率合成系统设计提供了具体的相位和增益指标，并为发射机的评估和验收提供了有力的理论依据。

为满足中国加速器驱动的次临界系统（C-ADS）对于可靠性的要求, 计划采用基于螺线管的电磁垂直输运方案, 将经过质子束辐照后下落的散裂靶颗粒球再次输运至初始高度。基于解析方法对颗粒流垂直输运装置进行了分析和设计, 通过基于螺线管散热、径轴向颗粒流聚散焦效应和互感损耗等方面的考虑, 得到了适合于垂直输运颗粒流的螺线管驱动方式和螺线管构型及排布。利用基于本文解析方法的模拟程序, 对不同输运管道内径、不同螺线管驱动电流和不同螺线管构型和排布下的颗粒流垂直输运装置进行了模拟, 并从中筛选出了该装置的优化设计。模拟表明, 采用该优化设计的输运装置可将质量流量为19.6 kg/s的颗粒流垂直输运至40 m高度, 并满足颗粒球出口速度足够大的要求。

利用激光熔覆技术,在W6Mo5Cr4V2高速钢(HSS)表面制备了Ni基WC条纹,分别对HSS试件和Ni基WC熔覆条纹试件进行了摩擦磨损实验,测试了试件的摩擦因数,研究了Ni基WC条纹HSS试件的减摩机理。结果表明,Ni基WC熔覆条纹试件的摩擦因数小于HSS试件的,并且随着熔覆条纹间距的减小而减小。Ni基WC熔覆条纹试件中析出的石墨和自身含有的Ni金属具有良好的减摩作用;Ni基WC熔覆条纹的减摩机理是软基体与硬相的相互结合。

通过析因设计实验，研究了工艺参数对氟金云母玻璃陶瓷激光加工孔锥度和热影响区（HAZ）的影响，建立了孔锥度和HAZ厚度与工艺参数之间的回归方程，并对工艺参数进行了优化。实验结果表明，激光加工工艺参数对孔锥度和HAZ的影响程度按强弱依次为电流、离焦量、脉宽和重复次数。此外，孔锥度和HAZ还受电流和离焦量、电流和脉宽之间交互作用的影响。建立的回归方程能够较好地描述孔锥度和HAZ厚度与工艺参数之间的关系，由此获得了最优的激光加工工艺参数:电流150 A，脉宽2 ms，重复次数3次，离焦量2.18 mm。

真空系统是加速器驱动次临界系统项目注入器Ⅱ的重要组成部分之一,为了保证其工作效率设计了一种基于实验物理及工业控制系统(EPICS)架构的远程控制系统.根据被控设备硬件接口的特点及控制需求分别采用PLC和串口服务器等作为控制设备,在主控机中使用LabView编程实现了对系统内所有设备的监控,并借助于DSC模块把设备状态和参数等以过程变量的形式进行网络发布.同时根据系统特点设计了软硬件相结合的连锁保护方案,增加了系统的可靠性,为5 MeV束流实验的顺利进行提供保障.

强流质子源及低能传输线是加速器驱动次临界系统（ADS）项目注入器的重要组成部分，为了保证其工作效率设计了一种基于实验物理及工业控制系统(EPICS)架构的远程控制系统。根据被控设备硬件接口的特点及控制需求分别采用可编程控制器(PLC)和串口服务器等作为控制部件，在主控机中使用LabVIEW编程实现了对系统内所有设备的监控，并借助于DSC模块把设备状态和参数等以过程变量的形式进行网络发布。设计的控制系统具有结构简单、工作可靠的特点，已经在系统调试中发挥了重要作用。

国际反质子与离子研究装置(FAIR)项目中的Super-FRS超导二极磁铁是一个大型温铁结构的超导磁体，由中国负责设计、研制和测试。为了研究超导线圈的性能和其设计的可靠性，前期研制了一个测试线圈。建立了一个基于ANSYS和OPERA 3D的三维失超模型，不仅将模拟结果和实验数据进行对比，更可以获得失超过程的更多细节。模型将环氧浸渍的超导线圈简化为各项异性连续介质。将ANSYS求解器用于瞬态传热过程的分析，OPERA 3D用于磁场计算，并采用ANSYS脚本语言(APDL)进行焦耳热的计算和保护电路方程的求解。模拟得到了温度、电压、电流随时间的变化曲线和失超传播过程。最后将模拟结果和测试线圈的测试结果进行了比较。