通过测量可见光谱段的轫致辐射(λ=535.1nm)强度，结合等离子体电子密度和电子温度,HL-2A
装置上的多道轫致辐射测量系统实现了平均有效离子电荷数以及有效离子电荷数径向分布的测
量。实验结果显示,当等离子体电子密度从1×1019m−3升高到4×1019m−3 ，有效离子电荷数从5
下降到2附近。对于电子密度高于3×1019m−3 时的放电，多道轫致辐射测量系统在整个等离子
体区域都能采集到足够强的信号，可以测量有效电荷数的径向分布。
基于 CFD 软件平台，针对中国 HCCB-TBM 氚增殖区球床热工水力学特性开展 3 维数值模拟研究。 依据 ITER 实际运行工况给出吹氚氦气和结构冷却剂氦气在硅酸锂球床内的流动与传热特性，获取球床内详细的 速度分布、温度分布和压力降。计算结果表明：圆球的排列方式影响球床内氦气流场和球床的最高温度；ITER 运行工况下 HCCB-TBM 增殖区硅酸锂小球及其壁面的最高温度不会超过设计温度。研究结果为增殖区热工水力 学方案的设计验证和下一步开展实验提供参考。
在一维平板鞘层中应用流体模型研究了尘埃等离子体鞘层中碰撞对尘埃颗粒密度和带电量的影响。 研究所涉及的碰撞主要有电离碰撞，电子、离子分别与中性粒子的碰撞，以及电子、离子分别与尘埃颗粒的碰撞。通过采用四阶龙格库塔法，得到了数值解。结果表明，随着电离碰撞或者电子、离子分别与中性粒子碰撞的频率 增加，都将导致鞘层中尘埃颗粒的数密度增大，数密度的极值位置向鞘边位置靠近，尘埃颗粒带电量增多。电子、离子与尘埃颗粒的碰撞，使得尘埃带电量减小。此外，从研究的结果来看，由离子产生的碰撞要比电子产生的碰 撞对尘埃颗粒的影响明显得多。
应用多光子非线性Compton 散射模型、电磁波非线性色散方程和Karpman 方法，研究了 Compton 散射对线偏光在相对论等离子体中调制不稳定性的影响，给出了等离子体的非线性色散、控制和调制不稳定性增 长率的修正方程，并进行了数值模拟。结果表明：与散射前相比，随无量纲化频率值减小，即趋于等离子体临界面处，散射使相同扰动波数引起的调制不稳定性增长率更大，使等离子体临界面处的调制不稳定性增长率较其余位置尤为显著。这是由于散射光使等离子体非线性增强，形成了激光场自聚焦和自成丝的缘故。
HL-2M 装置真空室为 D 型截面，双侧薄壁为全焊接结构，内环直径为 2m ,外环直径为5.22m，环高3.02m，真空室由内壳、外壳、加强筋以及各种形式的窗口组成。整个真空室由 20 个扇形段焊接而成，材料采用 Inconel 625、Inconel 718 与316L 组合形式。运用有限元法对真空室进行了结构强度评估，通过对危险工况进行分析计算得知真空室满足工程设计要求。
针对中国氦冷固态增殖剂试验包层模块(CH HCCB TBM) ，提出了新的 1×4 结构设计方案，在此基础 上对 TBM 模块的核心部件子模块及其复杂的后板系统进行了详细的结构设计，并对子模块的后板系统进行了初步 的结构承压分析。
根据中国氦冷固态增殖剂试验包层模块(CH HCCB TBM)设计方案，对TBM 第一壁进行改进设计，在ITER 相应运行工况条件下，进行了热工水力及应力计算与分析。分析结果表明，改进后的第一壁要求、最大应力值和在最高温度、冷却剂压降及应力分布方面，表现均优于原设计方案第一壁。
运用FLUKA计算程序对中国聚变工程实验堆(CFETR)进行了一维模拟活化运算，得出了产氚包层、屏蔽层、真空室结构材料、环向场线圈等模块的中子活化特性。计算结果表明，在聚变堆以200MW聚变功率持续稳态运行一年后，刚停堆时堆体的总活度为1.05×10 19 Bq，停堆十年后堆体总活度为1.03×10 17 Bq，此时堆体的主要残留放射性核素为55 Fe。研究结果表明，目前CFETR的设计不存在突出的放射性环境安全问题。
以中国聚变工程实验堆(CFETR)的堆芯参数为例, 参照ITER 的相关工程设计，对聚变示范堆(DEMO) 气体注入系统(GIS)作出了初步的管道布局考虑。基于此布局，计算了稳态运行下GIS 含氚管道气流压降，对燃料储存与输运系统的泵压头提出了要求，得出相应泵压头下GIS 的氚渗透量。计算结果表明，重力势是管道气流压降的主要原因，在负压情况下，GIS 的氚渗透对整体氚循环的影响不大。这为研究DEMO 的氚自持问题提供了相关参数，为GIS歧管布局的进一步优化奠定了基础。
利用钣金成形软件PAM-STAMP 对弯头进行冲压成形模拟，观察后处理结果，最大最小厚度分别为10.22mm 和8.63mm ，最大主应力及最大回弹分别为0.25GPa 和10.05mm。与实际加工对比，分析了误差原因。最终验证了软件分析结果的准确性，为 PF 的馈线系统中众多的弯头提供一种可行的加工方案。
分析了实际串联谐振电容充电电源的充电特性，提出通过设置两个电流档位，闭环调节PWM开关频率，实现了对多组电容器组恒流充电。设计了最大输出电流为6.5A，最大输出电压为2000V的电容充电电源。测试结果表明，该电源可以在1分钟内将四组电容器组同时充至2000V以内不同的任意电压，充电精度小于1%，能够满足J-TEXT加热场电源运行需求。
对 J-TEXT 动态扰动场交流电源及其控制系统进行了介绍，重点对基于FPGA 全数字锁相环的逆变控制单元进行了分析、设计和优化。给出了动态扰动场交流电源及其逆变控制单元的测试和实验结果。结果表明该设计的交流电源控制系统能够满足物理实验对电源输出电流频率、相位调节的需求，能够保证电源的可靠、稳定运行。
为了获得精准的磁场测量数据，基于磁探针测量磁场的基本原理，构建了由长螺线管、交流电源、标准探针和数据采集系统组成的长螺线管标定系统，对EAST 磁探针垂直于磁感应强度方向的总有效面积(NS 值) 进行了精确的标定，并对标定数据进行了分析处理。获得的结果符合预期的误差要求，为磁探针精确测量托卡马克中的磁场提供了前提条件。
EAST 瞬态电场测量系统检测放电时 EAST 装置周围的瞬态电场分布及强度，为电磁兼容(EMC)设 计提供依据。该系统由单极子电场探头、光电隔离设备、NI 数据采集设备构成硬件平台，利用 LabVIEW 进行软 件编程，对采集的数据进行处理。经过测试，该系统可实现 16 个模拟通道、20MHz 采样率同步数据采集，高达 650MB⋅s−1 的数据吞吐量，满足了高频模拟信号的多通道实时数据采集，处理和存储要求。
利用电感耦合等离子体增强化学气相沉积法(ICP-PECVD)直接在普通玻璃衬底上低温沉积多晶硅薄 膜，主要研究了不同氢气稀释比例对薄膜沉积特性和微观结构的影响。采用 X 射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪和 扫描电子显微镜(SEM)表征了在不同氢气比例条件下所制备多晶硅薄膜的微结构、形貌，并对不同条件下样品的 沉积速率进行了分析。实验结果表明：随着混合气体中硅烷比例的增加，薄膜的沉积速率不断增加；晶化率先增 加，后减小；当硅烷含量为4.8%时，晶化率达到最大值67.3%。XRD 和 SEM 结果显示多晶硅薄膜在普通玻璃衬 底上呈柱状生长，且晶粒排列整齐、致密，这种结构可提高载流子的纵向迁移率，有利于制备高效多晶硅薄膜太阳能电池。
在阐述火花放电机制与等离子体特性基础上，着重探讨了火花放电的电极结构与等离子体反应器。新研制的电极旋转的新型 kHz 交流火花放电反应器，在甲烷裂解制乙炔和甲烷与二氧化碳重整制合成气应用研究中，其放电稳定性、反应物转化率、产物浓度和能量效率等指标，均明显优于其它放电反应器。
