低pH值水泥基材料作为一种特殊水泥基材料主要应用于中低放射性废物和重金属污染物的固化以及高放废物处置库工程。本文对混合水泥、硅酸镁水泥和磷酸镁水泥3种不同类型的低pH值水泥基材料体系的孔溶液pH值的主要影响因素及变化规律进行了分析；总结了低pH值水泥基材料流动性、抗压强度、耐久性和固化性能的研究现状；并对低pH值水泥基材料在固化中低放射性废物和重金属污染物以及高放处置库工程中的应用进行了探讨。

超细水泥的发明主要是为了解决因普通水泥颗粒粒径较大无法有效注入微细裂缝的难题。超细水泥兼具普通水泥的耐久性好和化学浆材的流动性高的优点, 成为水泥基材料由传统材料转向高新技术材料发展的重要开端, 在工程中受到广泛使用。本文回顾和总结了近20年来国内外学者对于超细水泥研究所取得的主要进展, 对比分析了干磨法和湿磨法制作超细水泥的生产工艺及其优缺点; 比较了超细水泥区别于普通水泥的流动性、体积稳定性和力学性能; 总结了粉煤灰和矿粉等掺料的加入对超细水泥浆液的性能影响, 并在此基础上, 对超细水泥在加固和封堵技术中的应用进行了总结, 旨在为超细水泥的生产工艺、基本性能以及相关工程应用提供相关参考。

为了在一次扫描质子核探针实验中能获取多种物理信息,研制了多功能信号探测与数据获取系统。系统由组合探测器、多站多参量数据采集与束流扫描、样品台控制与显微观测三个子系统组成。组合探测器包括了Si（Li）X射线探测器,高纯Ge γ射线探测器,以及Au（Si）面垒带电粒子探测器,可完成多种物理参数的同时获取。系统的核心数据采集与束流扫描系统基于NI 公司的PXI-7852R数据采集卡和LabVIEW 软件平台,具备了多个物理信号采集、多能谱显示以及束流扫描和二维成像等功能。六轴高精度真空样品台由计算机控制,可实现显微图像对样品的定位及对扫描区域的可视化选择。初步实验验证了该系统的可靠性与稳定性。

质子束刻写技术利用MeV能量的聚焦质子束对抗蚀剂材料直接刻写μm甚至nm尺度微结构。研究了质子束刻写中抗蚀剂胶层样品厚度与涂层机旋转速度的关系以及曝光对抗蚀剂的影响，解决了质子束刻写中抗蚀剂厚胶层样品的制备、固化、显影等技术问题，利用扫描质子微探针系统，在正型抗蚀剂胶层上刻写出μm尺度的“海宝”图形、 双矩形结构，在负型抗蚀剂上刻写出μm尺度的平行线条、“十”字形微结构。

基于上海应用物理研究所的扫描质子微探针系统,对扫描透射离子显微成像(STIM)技术进行了仿真分析和实验研究,建立了基于中值滤波方法的数据处理程序,获得了大鼠股骨切片的面密度分布和薄壁小球的离轴STIM图像.理论分析和实验结果显示:由在轴探测数据的中值滤波结果可以计算出定量的面密度分布信息,由能量窗滤波的离轴探测数据则可以给出高分辨的定性图像,这在薄样品、强束流、以及质子激发X荧光(PIXE)分析同时进行的STIM分析中尤为有用;增加获取的事件数、选择合适的滤波方法可以使测量误差远小于阻止本领计算带来的误差.该方法可以用于测量几十靘尺度样品的绝对质量以及辅助PIXE技术进行元素定量分布分析.