针对高功率微波波形参数对限幅器温度分布特性的影响，基于双级PIN限幅器的场路协同仿真模型对微波脉冲幅值、频率对温度分布的影响展开了仿真研究。结果表明：微波脉冲幅值、频率的提升会使双级PIN限幅器中PIN二极管的高温区域分布向P区拓展、高温区域分布范围扩大；相对而言，微波脉冲幅值对温度分布的影响更为显著，频率对温度分布的影响相对较小。

温度是表征物理化学性质的最基本参数之一，精确的温度测量对于现代科学技术发展起着至关重要的作用。传统基于稀土离子热耦合能级对（TCLs）能量传递的荧光温度传感器因TCLs之间能量差的限制存在测温灵敏度低及信号区分困难等问题。为寻求更优的解决方案，本研究探索了氧空位缺陷发光在荧光温度传感器领域的应用前景。本文通过高温固相法合成了BaMgSiO₄陶瓷，由于在高温烧结过程中有少量Ba²⁺和Mg²⁺蒸发，陶瓷中会产生氧空位以保持材料电中性。这些氧空位所形成的缺陷能级在332 nm紫外光激发下，发射出372，400，527 nm三种波长的发射光。这三种发射光强度对温度有着不同的敏感性，使得其能够良好应用于荧光温度传感领域。其中，I₃₇₂和I₅₂₇组成的温度传感系统相对测温灵敏度在298 K时为2.90%·K^-1，高于传统TCLs荧光温度传感器的测温灵敏度，突破了TCLs温度传感器的灵敏度天花板。另外，由于372 nm和527 nm波长相差较大，使得BaMgSiO₄陶瓷有着室温下绿光发射到458 K高温下蓝光发射的显著变化，实现了温度监控可视化。因此，BaMgSiO₄陶瓷因其独特的氧空位缺陷发光特性，为开发荧光温度传感器提供了一种高精度和可视化的新选择，为荧光温度探测技术提供了一条新思路。

光学电压传感器在温度稳定性方面仍有亟待解决的问题，一是电光晶体在温度变化时存在温度梯度，导致表面温度与光路温度不等；二是晶体物性参数也会受到温度影响。为此提出一种基于温度场与双卡尔曼滤波（Dual Kalman，D-Kalman）参数估计的温度补偿方法。以锗酸铋晶体为研究对象，在对传感器输出信号进行交直流分离的基础上，先利用半解析法建立晶体暂态温度场模型，再分别通过卡尔曼滤波与中心差分卡尔曼滤波实现对晶体内部温度和初始温度下晶体折射率的状态估计，最后将修正参数与传感器输出信号高频分量相结合计算补偿电压。实验结果表明，传感器在外界温度为［20 ℃，40 ℃］以0.5 ℃/min速率不断升高的环境下，暂态温度场解析式的仿真精度在0.02%以内，实验测量精度在0.2%左右，补偿输出电压测量精度优于0.52%。与同平台下反向传播神经网络温度补偿效果以及不同平台下的补偿效果相比，该方法提高了传感器测量精度。

膨胀力是膨胀类岩石重要特性之一，该文提出了一种考虑温度影响的岩石三向膨胀力测试方法与实验装置。基于实验设计，利用该装置开展了黑色页岩、红层泥岩膨胀力实验，得到两类岩石在不同温度下的膨胀力时程曲线；分析了黑色页岩、红层泥石膨胀力随时间的变化规律，并与基于弹性力学原理计算得到的两类岩石膨胀力进行了对比，进一步比较了温度对两类岩石膨胀力的影响规律。该装置结构清晰、操作简单，更有利于学生对岩石膨胀力的理解，也是对岩石力学实验教学内容的补充。

针对现有10 kW高功率工业微波炉，采用继电器作为控制执行器，在使用传统控制方法加热时，温度存在较大超调和明显振荡，系统温度稳定性较低，为解决上述问题将反向传播神经网络PID（BPNNPID）控制引入到该装置微波加热温度控制中，并以自来水为加热对象进行仿真对比与实验验证。首先，利用现有输入输出实验数据，建立工业微波炉温度控制模型；其次，运用MATLAB/SIMULINK搭建高功率工业微波炉温度控制系统并进行仿真对比实验；最后，实验验证BPNNPID控制方法在加热5 kg自来水时工业微波炉的温度控制性能，实验结果表明，较常规PID、模糊PID控制，该方法在微波加热过程中对媒质温度控制超调更小且未发生明显温度振荡，有效改善了高功率工业微波炉工作时的系统温度稳定性，有助于提高产品质量和安全性能。