为了研究激光冲击强化对TC17钛合金高周疲劳性能的影响，对TC17钛合金进行激光冲击强化处理，并对处理前后的试样进行了高频疲劳试验，对疲劳断口和形貌用扫描电镜和透射电镜进行了观察。7J能量激光冲击2次后，材料在300MPa下的疲劳寿命相比未处理的材料提高了近2倍；相比于母材试样，强化试样的裂纹源位于次表层深处，扩展区的疲劳条带排列更加紧密。结果表明，激光冲击强化后，试样表面强化区域产生高密度位错和位错缠结。这些缺陷能有效地阻止疲劳裂纹的萌生和扩展，进而改善TC17钛合金的高周疲劳性能。

为了研究激光冲击次数和冲击能量对TC17钛合金微观组织和表面硬度的影响，采用不同的工艺参量对TC17钛合金进行了激光冲击强化处理。TC17钛合金在激光冲击后，表面形成了剧烈塑性变形和高密度位错，冲击过程中位错发生增殖、塞积、缠结等现象，单脉冲冲击形成的微凹坑的深度最大可达21.4μm；脉冲能量为5J、搭接冲击次数从1次增加到4次时，材料的表面硬度相比母材的增幅分别为8.3%，17.2%，24.3%和24.5%；5J和7J冲击1次时，表面硬度相比母材增幅分别达8.3%和14.2%。结果表明，随着冲击次数和脉冲能量的增加，TC17材料表面硬度随之增加，激光冲击强化使材料表面产生高密度位错，这是其表面硬度增加的关键原因。

为了适应当下网格化大气监测中低体积分数的SO₂气体检测需要, 针对紫外荧光法模块化应用的光路关键性问题, 将物远心光学系统与双平凸组合光学系统相结合, 应用于SO₂检测模块的激发光路和采集光路上。采用多光学系统优势互补的方法, 进行了理论分析和实验验证。通过模型的建立, 分析了光路系统对反应室信噪比的影响, 结合ZEMAX软件仿真、蒙特卡洛法公差评价分析与整个光学系统的间接实验验证, 取得了该优化光路系统应用。结果表明, 其仪器线性度的相关系数的平方能够达到0.9999。该光学系统具有较强的应用价值, 能够为紫外荧光法模块化光路系统设计提供理论依据与实验数据支持。

为了解决国内传统的SO₂检测仪存在气室的荧光检测区域荧光强度低、进而导致仪器监测精度低的问题，设计了新的激发光光路结构。在该光路结构中，点光源通过平凸透镜准直，利用一窄缝消除竖直方向上的远轴光线，通过一双凸透镜汇聚到气室荧光采集区域的中心，并利用光阑减小杂散光的干扰。采用射线追踪算法作为严格矢量分析的工具，对设计的光路进行仿真分析。结果表明，优化后的光路使得激发光的能量损失降到了10%，且弥散斑也大为减小；用该光路与传统结构的光路进行实验对比，其示值误差由0.34%满量程变为0.18%满量程，质量浓度为100μg/L时的精密度由1.13μg/L变为0.53μg/L，质量浓度为400μg/L时的精密度由2.26μg/L变为1.1μg/L，两项指标均得到了提高。所设计的激发光光路结构能够有效解决传统光路的不足之处。

为了探测云边界,采用毫米波雷达(MMCR)和微脉冲激光雷达(MPL)联合观测的方法,观测了层积云、高层云、高积云和卷积云个例,并对比分析了两部雷达探测到的云边界的差异。结果表明,通常MPL探测的云底高度高于MMCR;其中在高层云个例中,二者相差最大,其它个例中,差别较小;云粒子对毫米波电磁波和激光光束的散射机制的不同以及两个设备判定云边界方法的不同是差异产生的主要原因。对于云顶的小粒子和云内的小冰晶,MPL的探测能力强于MMCR;但对于发展深、厚的云层,MPL会因衰减的影响探测不到真实的云顶,而MMCR可以探测到完整的云层。