采用1 060 nm MOPA激光器对铝合金(2024)进行标识。研究了不同功率下DM码的质量等级和对比度, 使用扫描电镜(SEM)观察了标识的表面形貌, 使用能谱仪分析了标识表面的成分组成。通过SEM分析, 得到在DM码质量等级较高的标识表面, 材料被熔化、气化、烧蚀, 有大量孔洞和颗粒状物质存在, 而在DM码质量等级较低的标识表面, 材料仅仅被重铸, 表面呈波纹状; 通过EDS分析, 得到在DM码质量等级较高的标识表面, 材料中氧元素含量升高, 说明熔化、气化的金属发生氧化反应, 而在DM码质量等级较低的标识表面, 材料中氧元素增加较少, 说明在此条件下金属氧化反应较少。对材料的烧蚀阈值进行计算, 为试验提供理论指导。

聚焦激光直接物标标识铝合金（2024）工艺中，功率、填充间隔和重复频率等工艺参数对铝合金表面粗糙度的影响，旨在从形貌、产物成分两方面分析工艺参数与粗糙度之间的影响规律。首先采用1 060 nm主控振荡器的功率放大激光器（master oscillator power-amplifier，MOPA）对铝合金2024进行标识，然后使用粗糙度检测仪测量不同工艺参数下的标识表面粗糙度值，结果表明，功率、填充间隔和重复频率影响材料表面熔化、气化、重铸程度，导致材料表面出现不同的粗糙度和不同的粗糙度变化规律。采用数码显微系统观测标识区域表面形貌，采用扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）分析了标识区域表面的化学成分，结果表明，不同的工艺参数造成标识表面熔化、气化、重铸程度会有明显差异，因而表面形貌和产物不同，影响标识表面粗糙度值。

基于液电效应原理, 采用高压电脉冲放电对模拟岩样及实际砂岩岩样进行了压裂实验研究。脉冲电源最大储能40 kJ/20 kV, 放电电流最高可达70 kA。实验结果表明, 高压电脉冲能够在岩样中造成非常明显的裂缝, 可以在多个方向上造出多条具有一定高度(最大0.32 m)的裂缝, 近井筒裂缝无明显的扭曲, 裂缝的形态与放电电压、能量及放电次数有关。对模拟岩样压裂后产生的裂缝进行了三维形貌分析, 得到裂缝的表面平均粗糙度在0.430~1.075 mm之间, 具有一定的导流能力。

针对水中、空气中脉冲放电条件下金属电极烧蚀速率及烧蚀机理差异，对脉冲大电流作用下水中、空气中钨铜电极的烧蚀特性进行了对比研究。在保证放电电流波形一致性的前提下，通过采用高精度天平测量并获取了水中、空气中钨铜电极的阴、阳极烧蚀速率及总烧蚀速率，并对电极表面进行了二次电子观察和背散射电子观察分析。结果表明，大脉冲电流作用下，水中钨铜电极烧蚀较空气中更为严重，钨铜电极的烧蚀主要是金属蒸发引起的汽相侵蚀。由于水介质较空气具有不可压缩性，水中放电电弧集中，电极表面电弧斑点处电流密度和电流作用时间较空气中更为严重，同时由于水中脉冲放电时发生的高温物理化学反应，是造成水中电极烧蚀要高于空气中的根本原因。

在激光硬杀伤防护体系研究中，制备了鳞片石墨改性环氧树脂涂层，分析了它与辐照激光能量耦合作用规律，研究了其热烧蚀性能、隔热性能等抗激光辐照性能，并对不同参数激光辐照后该材料的损伤形貌进行宏观、微观分析，确定了损伤阈值与损伤形式。实验结果表明：石墨改性环氧树脂具有优良的抗强激光辐照性能，连续激光辐照下功率密度损伤阈值高于2 kW/cm2；高温下与激光能量耦合系数仅为10%左右，稳定热烧蚀率低至μg/J量级；具备优良的纵向隔热性能，高温下热导率在10 W·K-1·m-1以下；低功率密度激光辐照下损伤形式为轻微氧化，高功率密度激光辐照下则以汽化烧蚀为主；材料制备工艺简单,成本低廉,与被加固材料界面结合良好。

研究了激光共焦扫描显微镜(LSCM)在微结构分析中的应用,综述了该项应用的优势。LSCM的高分辨率和光强调节功能,使其可用于大角度测量;与图像处理系统相结合,便于微结构的定性和定量分析;而全自动样片台沿X轴和Y轴的自动扫描实现了图像的拼接功能。实验结果表明:运用LSCM测量的斜面最大角度至少可以达到50°;在悬臂梁的形貌分析中,可获得清晰的三维形貌,同时通过二维定量分析精确测得其形变为3.145μm;在100×物镜下,运用拼接功能获得384μm×288μm的视场面积,解决了高放大倍数下,在单帧显微图像中无法获取所观测对象全貌的问题。LSCM在微结构分析中的应用弥补了其它形貌分析设备测量功能上的不足,提升了微机电系统的测试水平。

研究了一种新的多波长数字散斑干涉技术，并证明了这种技术应用于分析复杂几何形貌表面的可能性.