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等离子体物理省重点学科

发布时间: 2016-01-26 23:09:14   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:
摘要:

      等离子体物理学科是融等离子体物理、光学、气体放电物理等众多学科的前沿学科。主要利用光学和光谱学方法研究等离子体产生、等离子体动力学等基本问题,并关注低温等离子体的应用研究。本学科源于1951年始建的河北大学物理专业, 2001年获得等离子体物理硕士学位点,填补了河北省空白。学科紧密结合国际学术前沿和国家发展需求,积极开拓与其它学科的交叉领域,注重新型等离子体技术的开发应用,形成了多个特色鲜明、发展前景广阔的研究方向。近5年间,共承担国家973项目、国家自然科学基金及省部级等项目79项,科研经费达1900多万元。在物理学重要刊物Appl. Phys. Lett.、Phys. Rev. E等上发表论文 389篇(SCI、EI收录 268 篇),获国家发明专利2项,出版学术专著1部。研究成果《高度非线性气体放电斑图动力学系统》被国内外权威专家M. Cross、U. Kogelschatz、吴承康院士等评价为“开创性的工作”、“对气体放电和非线性等离子体动力学都很有意义 ”, 2008年荣获河北省自然科学奖一等奖

    学科设有三个主要研究方向:

    1. 等离子体中的非线性过程:等离子体中的非线性过程包括混沌、斑图及周期分岔等,是等离子体物理与非线性科学交叉的重要前沿领域。本方向在基础研究方面,创建了一个高度非线性系统,建立了全新的时空动力学研究方法,推动了气体放电、非线性等离子体动力学及斑图动力学的发展。在应用方面,可实现材料的局域生长、自组织斑图生长, 是一种新型的信息存储及处理方法,为医学上治疗房颤疾病提供一种有效的放电方法等。本方向包括三个子方向:(1)气体放电非线性自组织斑图;(2)介质阻挡放电微放电纳秒动力学;(3)气体放电时空混沌。

    2. 等离子体光谱研究:等离子体光谱携带了大量有关等离子体复杂过程的信息,是一种重要的等离子体诊断方法,在实验等离子体物理中具有重要作用,属等离子体与光学的交叉方向。本方向开创了等离子体参数诊断的光谱线形法,解决了长期以来无法原位测量大气压介质阻挡放电等离子体电子密度的世界性难题,首次测出了大气压微放电通道的电子密度,极大地促进了大气压放电等离子体的研究及应用;通过对大气污染检测光谱数据库的建立及制作新型检测仪器,对低温等离子体脱除、治理空气污染、食品质量安全、环境质量评价、实现高效农业等方面提供了重要实验及理论支持。本方向包括四个子方向:(1)大气压等离子体参量的光谱诊断;(2)光谱法研究大气压均匀放电机理;(3)等离子体光谱检测污染物;(4)土壤微量元素等离子体光谱检测。

    3. 低温等离子体技术及应用:低温等离子体技术广泛应用于各个领域,包括等离子体化学气相沉积、半导体刻蚀、材料处理、气体激光器、等离子体显示、等离子体隐身及环境污染治理等,是等离子体物理的重要研究领域。本方向在实现新型功能材料,特别是太阳能电池材料方面具有重要意义。所实现的等离子体光子晶体产生方法,极大地推动了等离子体光子晶体的应用进程,在电磁波传播控制、信息处理、等离子体隐身等应用方面具有重要意义。本方向所进行的等离子体除尘工程,为控制北京周边地区(特别是奥运期间)的大气污染做出了重要贡献,得到了社会各界的广泛好评。包括三个子方向:(1)等离子体化学气相沉积;(2)等离子体光子晶体;(3)等离子体除尘。


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