在建的HL-2M装置的环向场线圈采用了比特板式结构，介绍了采用封闭多边形电流丝模型计算分析HL-2M装置环向场线圈电磁场和纹波情况；环向场线圈电流与环向场引起的电磁力以及与极向场产生的倾覆力也做了计算。计算结果对环向场线圈的设计具有一定的参考意义。
以磁流体理论为基础，采用基于有限体积法的通量差分分裂格式数值求解具有双曲保守律形式的电阻磁流体方程组。编写C++程序对平板几何位形下的等离子体双撕裂模进行了长时间数值模拟，得到双撕裂模不稳定性的演化图景，捕捉到了双撕裂模非线性发展过程中磁场重联的几个典型阶段，讨论了等离子体电阻和两个有理面之间的距离对双撕裂模不稳定性非线性发展的影响。为研究磁流体动力学提供了一种可行的高精度数值算法。
在HT-7装置上建立了一套高速CCD可见光成像诊断，测量了边界等离子体的可见光辐射成像。在HT-7装置放电中，首次观察到在等离子体边界区域存在一条极向旋转的可见光辐射带，由CCD诊断系统得到其极向旋转的频率为858Hz。根据多道Hα阵列测量得到极向旋转频率为952Hz。多道磁探针信号测量发现，等离子体内部存在m/n=3/1的电磁模，该模的旋转频率为972Hz。从电子回旋辐射诊断系统得到的电子温度剖面发现该模的磁岛宽度约为2.5cm。
采用另加偏压的单阴极弧氦放电直线等离子体装置对氦等离子体的基本特性进行了研究。对氦轴向输运规律做了描述并与光谱测量数据做了定性地比较。实验结果表明，氦等离子体的电子温度与电子密度均随放电电流、约束磁场的增加而增加。氦原子与氦离子的辐射光谱随放电电流、偏压、磁场的变化规律进行了测量分析，同时氦离子对钨靶积分辐照效应进行了观察。这些结果不但提供了氦等离子体的基本特性，对于研究氦离子与面向等离子材料相互作用导致产生气泡、肿胀、脆化损伤等的评估，特别是对将来伴有(n, α)反应时具有一定的参考价值。
基于ANSYS对CFETR真空室简化模型进行了2D/3D电磁分析，得到了真空室磁场强度以及电磁力的分布。分析结果显示2D/3D真空室的磁场强度及电磁力分布基本一致，这表明了可以使用2D模型替代3D模型对未来真空室简化模型进行电磁分析。
介绍了类Be的ArⅩⅤ最低40个能级的能级精细结构。利用基于多组态Dirac-Fock方程，给出了类Be的ArⅩⅤ的Kα跃迁的能级、波长、振子强度和能级寿命。研究表明，当前所得的理论计算结果与实验值以及其它理论值符合很好，同时对于分析已有的实验结果和指导拟开展的实验也有一定的意义。
介绍了HL-2M装置极向场线圈所需的大截面外方内圆铜导体的规格，用二辊周期式轧管机进行冷轧的工艺技术以及所做的多项检测。用这个技术制造了具有冷却水孔道的大截面外方内圆铜管。测试结果表明，该工艺生产的外方内圆铜管在尺寸及各项性能上均满足HL-2M托卡马克装置极向场线圈的加工要求。
针对HL-2M环向场线圈的紧固件的作用和力学性能要求，设计了各不相同的紧固件结构形式，并对各部件的材料、尺寸、螺纹形式、螺母型式、垫片型式、螺套型式等细节进行了相应的研究和选择。对膨胀螺栓的阴阳膨胀套结构进行了相应的模拟分析计算，并进行了相应的实验来验证膨胀螺栓结构的合理性。
为了分析ITER第一壁模块试制过程中Be/Cu界面经热等静压扩散连接后出现的不可接受的大尺寸缺陷，对Be/Cu连接失效的模块进行了破坏性试验。首先采用线切割对模块进行解剖，并对连接界面缺陷区域及非缺陷区域通过金相观察、SEM观察及能谱分析进行对比，初步确定了界面连接的失效机理。
采用有限元分析软件ANSYS模拟了面对等离子体钨材料在聚变瞬态高热流加载和卸载过程中的温度和应力分布以及演化过程，并结合材料力学性能对热冲击开裂行为进行了分析和讨论。结果表明，在瞬态热流下，钨的单次热冲击开裂阈值约200MW•m–2 (~5ms)、460MW•m–2 (~1ms)和660MW•m–2(~0.5ms)，其临界热流因子(14.14~14.75MW•m–2•s1/2)也基本一致。
对EAST中性束反向注入过程中等离子体加热和电流驱动进行了实验研究，并采用了美国普林斯顿大学等离子体物理实验室开发的TRANSP 程序对高功率中性束注入过程中能量热输运进行了分析。结果表明，中性束注入可有效提高本底等离子体温度，产生束驱动非感应电流，提高等离子体旋转以及有效改善等离子体约束。
利用毕奥萨伐尔定律，通过对EAST内部等离子体电流的运动状态的研究，建立了EAST内部的磁场数学模型，并利用Matlab对实验数据的拟合分析，对模型进行了分析验证。通过误差分析，进而改进模型，研究表明改进后的模型与实验数据能较好吻合，误差较小。相关研究和结论对托卡马克真空室内磁场测量具有一定的指导意义，为进一步研究基于MEMS技术的超导托卡马克装置电磁测量诊断系统的微纳磁敏传感器奠定理论基础。
对EAST偏滤器热沉冷却水过渡接头在等离子体破裂时受到的主要电磁载荷进行了分析计算，提出了新的过渡接头结构。通过新结构在极端载荷下的有限元分析以及开展的焊接预研和测试，对接头结构及制作方案进行了优化，最终完成了偏滤器热沉冷却水过渡接头的设计，并成功运用于EAST偏滤器热沉的改造中。
针对EAST快控电源大电流快速响应的要求，EAST第二代等离子体垂直位移主动反馈电源在保留第一代主动反馈电源电流控制模式的同时，也可实施电压控制模式，实现电流上升率的最大化。为解决其带来的高电压输出时频繁过流保护而导致能量倒灌引发直流侧过压保护的现象，采用限流保护进行改进。经实验验证，电压模式可大幅提升电源对于等离子体垂直不稳定位移的抑制能力。
利用脉冲激光诱导击穿光谱仪(LIBS)结合SEM、EDX和维氏硬度(HV)等分析手段，分析了316L不锈钢在350℃的液态锂中静态腐蚀500h后的腐蚀特性。微观形貌分析表明：样品存在较明显的晶间腐蚀，其腐蚀层厚度约为2.7μm。硬度分析表明：腐蚀后表面硬度值约HV234.72，约是腐蚀前硬度值的0.78倍。LIBS组分分析表明：经液态锂腐蚀后的样品表面Ni、Cr等元素含量相对减少；在被腐蚀区域Li元素含量随激光击打深度的增加而减少，而Ni、Cr等元素含量与之近似呈成正比递增；母材区Li元素的渗透深度约3.5μm，约是焊缝区的0.6倍。
采用了TIG对核聚变用316LN奥氏体不锈钢进行焊接，并对焊接接头进行了焊后热处理，利用光学显微镜、扫描电镜分析手段研究了焊后热处理对焊接接头微观组织和力学性能的变化。试验结果表明，焊缝中为奥氏体组织，并未发现第二相析出物存在。焊后热处理对接头的拉伸性能影响不大，均断裂在母材位置，但显著提高了接头的延伸率。接头低温冲击试验也展现了良好的抗低温冲击性能。断口分析发现，接头呈韧性断裂。
对流动的液态锂限制器回路平台的热力学及流动性进行了分析。通过ANSYS分析发现，限制器工作在350℃的温度下，通过真空室壁内侧添加的热屏蔽层及氦冷的应用，可以有效地控制真空室壁的温度在180℃以下。对注锂管法兰的温度分析发现，通过流速2.5m•s-1的水冷设计，能够控制法兰刀口位置的温度在60℃左右。根据液态锂2m3.h-1的流量设计要求，分别估算了液态锂回路中沿程阻力损失及局部阻力损失，综合回路中的锂流动盘与电磁泵之间的高度压差，计算出液态锂驱动所需的电磁泵压头为14.2m。根据流动液态锂实验回路的热力学及流动性分析，设计完成了液态锂回路并开展了流动液态锂实验。实验结果表明，系统温度控制合适，没有出现真空室或注锂法兰过热引起的泄漏。同时电磁泵能够克服阀门及管道的阻力等顺利的驱动液态锂流动形成闭合的循环回路。
用蒙特卡洛中子输运程序(MCNPX)对中国聚变工程实验CFETR超导磁体进行中子学输运计算，利用欧洲活化计算程序FISPACT对其进行活化计算分析，针对计算结果重点分析了磁体系统的中子学剂量分布以及活化情况。计算结果表明，中子能量通量最大处出现在聚变堆内侧线圈处，为3.97×1014 MeV•m–2，在该条件下超导线圈可以满足设计要求。停机后磁体组件的活度为3.33×1010Bq•kg–1，停机10年后下降2个数量级达到6.14×108Bq•kg–1。研究结果验证了所使用的CFETR 3维模型满足初步设计条件。
利用磁控溅射技术，在柔性基材PET上沉积AgCu合金制备的NSN系列隔热膜，继承了单Ag隔热膜良好的光谱选择性，同时能有效的解决Ag易硫化的难题。通过选择合适的AgCu合金靶材、NSN70隔热膜的膜系设计与制备、样品的形貌检测、耐候性实验、光学性能测试等多方面研究了NSN隔热膜。实验结果为以后大规模工业化生产NSN系列隔热膜奠定基础。
在同轴圆柱单介质内外双水冷结构的DBD臭氧发生器的放电间隙内分别填充玻璃珠、高铝瓷、石英砂和熔融石英砂等颗粒，研究填充颗粒材料、粒径大小、间隙宽度等参数对臭氧生成效率的影响。结果表明：颗粒材料的介电常数是影响其臭氧制取效果的主要因素，随着介电常数的增加，间隙击穿电压降低，但由于颗粒导致电场的畸变，间隙折合场强增加，臭氧生成的最大能效降低，饱和浓度提升；高铝瓷具有最高的臭氧饱和浓度，与未填充的空床相比，饱和浓度提升136%；对于填充不同粒径熔融石英砂颗粒，随着粒径的增加，间隙击穿电压上升，间隙的折合场强提高，臭氧生成的最大能效降低，而饱和浓度提升；通过在宽间隙内填充介质颗粒可以得到窄间隙宽度的臭氧制取效果。
