2013年等离子体科学与技术专业委员会认真总结前两年组织专题研讨会和培训班的经验,在各委员的努力下,举办了第十六届全国等离子体科学技术会议、低温等离子体实验诊断技术暑期讲习班等有影响力的学术交流活动,有效地促进了国内低温等离子体科学与技术领域的同行交流以及青年人才培养。同时,委员会成员积极参加第21届国际等离子体化学会议等相关重大学术活动,推动并促进了我国低温等离子体科学与技术事业进一步发展。
一、组织国内学术交流
本年度依照专业委员会的倡议,委员会委员组织了不同研究领域的多次学术交流,分述如下:
1、第十六届全国等离子体科学技术会议
等离子体科学与技术专业委员会、中国物理学会等离子体物理分会、中国核学会核聚变与等离子体物理学会联合主办,由复旦大学承办,上海交通大学和东华大学协办的第十六届全国等离子体科学技术会议暨第一届全国等离子体医学研讨会于2013年8月15~18日在上海复旦大学光华楼举行,来自海内外从事等离子体相关研究的专家学者430人。
在开幕仪式上,陆昉副校长代表学校对与会代表表示热烈的欢迎,充分肯定了本次会议的召开对复旦大学的重要意义,阐述了等离子体研究在科学技术领域的重要地位,并希望与会学者在会议期间展开充分的交流,取得圆满成功。国家自然科学基金委员会物理二处蒲钔处长做基金报告,他从支持该领域研究的角度,详细介绍了国家自然科学基金在等离子物理方面的资助情况,分析了物理领域研究课题的发展趋势与基金支持的思路,为专家学者成功申请国家自然科学基金资助提出了许多有建设性的建议。
会议讨论的主题涵盖低温等离子体技术及其应用、低温与基础等离子物理、磁约束/惯性约束聚变等离子体物理、等离子体生物医学、国防高技术应用及其他等离子体科学技术问题。特别是随着国际上等离子体医学研究近年来的兴起,本届会议专门增设了等离子体医学研讨会,由这一领域在国际上非常活跃的几位“千人”和“长江学者”主持,获得了与会者的高度重视和兴趣。会议共计收录会议论文345篇,其中大会报告14篇,分会邀请报告23篇,分会口头报告107篇,墙报200篇。为表彰学生在该领域的研究成绩,调动学生在科学研究方面的积极性,大会设立了优秀学生论文奖,经过专家们的认真推荐和严格评选,有17位同学获此殊荣。
在两天半的学术研讨与交流过程中,与会学者充分展示了近两年来中国在等离子体科
学技术各个领域所取得的成果和最新进展。8月18日下午代表们参观了上海朱家角古镇,感受“上海威尼斯”的休闲风情,充分放松身心,在18日晚上的学生优秀论文颁奖晚宴结束后,大会胜利闭幕。
“全国等离子体科学技术会议”为每两年一次的全国性学术会议,迄今已成功举办了十六届。旨在全面展示中国在等离子体科学技术各个领域所取得的成果及最新进展,深入探讨等离子体科学和技术所面临的机遇、挑战及未来的发展方向,致力于加强等离子体科学技术界同行之间的学术交流,促进本领域与其它学科领域以及产业界的沟通和联系,推动我国等离子体科学和技术的发展。下届会议将由核工业西南物理研究院承办。
2、低温等离子体实验诊断技术暑期讲习班
由国家自然科学基金委、等离子体科学与技术专业委员会主办,苏州大学物理学院和东华大学理学院共同承办的“低温等离子体实验诊断技术暑期讲习班”于2013年8月19~28日在苏州大学物理科技楼顺利举办。国家自然科学基金委物理二处蒲钔处长、等离子体科学与技术专业委员会主任委员王友年教授、苏州大学物理学院副院长高雷教授和东华大学理学院常务副院长张菁教授分别为讲习班开幕式致辞并介绍了低温等离子体实验诊断技术暑期讲习班从建议、筹备到顺利举办的过程,举办讲习班的重要性和意义,特别是等离子体实验诊断作为研究各类等离子体源的宏观放电特性和微观放电动力学基本过程的重要手段,对低温等离子体物理基础研究具有重要意义,也是推动低温等离子体在材料、环境、生物等方面应用的重要技术支持。本届暑期讲习班得到了国内低温等离子体研究相关单位的高度重视和支持,与会专家和学员共计120余名。
讲习班期间共有来自国内外10家科研单位11位专家做了专题讲座,讲座内容涵盖了低温等离子体实验诊断技术的基本理论和实际实验操作技术,以及当前国际上的最新进展和发展,具体讲座内容及讲课专家如附表所示。参加讲习班的学员共计110余名,主要为年轻研究人员、博士研究生、硕士研究生和本科生。
本届低温等离子体实验诊断技术暑期讲习班,系统讲授了目前低温等离子体实验研究过程中采用的诊断技术,并结合了包括低气压等离子体、大气压等离子体、热等离子体炬等各种类型放电等离子体源,给学员介绍了各类诊断技术的基本理论知识、实验技术、注意事项和国际上最新研究进展和发展方向,使学员较全面掌握了低温等离子体诊断领域的研究现状和进一步发展方向,为国内低温等离子体诊断研究以及低温等离子体物理和应用研究培养专业人才奠定了基础。
3、首届全国低温等离子体数值模拟培训班
首届全国低温等离子体数值模拟培训班由等离子体科学与技术专业委员会主办,召集人为大连理工大学的宋远红教授和北京航空航天大学的王海兴教授。
培训班以授课的形式,围绕低温等离子体领域内重要学术和工程问题的数值模拟方法
进行了系统的培训,这次培训班得到了国内同行的大力支持,多家单位的教师和研究生踊跃报名参加,共有115人参加了为期4天的相关知识培训。
各位授课教师按照王友年教授的要求,精心准备课件,对讲授的相关方法进行了耐心细致、全无保留的讲解。听课教师和学生纷纷反应通过培训,在低温等离子体领域内一些重要学术和工程问题的物理数学模型、数值模拟的程序和方法、以及国内外当前相关研究方向的发展等方面都有较大收获。
在培训班举行的简短结业典礼上,钟晓霞老师、李和平老师分别代表听课和授课教师谈了体会和感想,王友年老师对培训班的活动效果和意义进行了总结,并为认真参加培训的教师和学生颁发了培训班的结业证书。
本次低温等离子体数值模拟培训班由大连理工大学物理与光电工程学院承办,宋远红、高飞老师及其课题组的研究生承担了大量的会务工作,保证了会议的各项议程顺利进行。会议初步商定下届低温等离子体数值模拟培训班于2014年暑期举行。
4、热等离子体基础与应用专题研讨会
热等离子体基础与应用专题研讨会于2013年7月26日在成都召开,本届研讨会由等离子体专业委员会主办,核工业西南物理研究院承办,是第一次合肥热等离子体研讨会的延续。本次研讨会由核工业西南物理研究院童洪辉研究员担任主席,邀请到国内如清华大学,复旦大学、中国科技大学、四川大学、中国科学院过程工程研究所、中国科学院等离子体所、中国科学院力学所、北京航空航天大学、核工业西南物理研究院、东方电气股份有限公司等热等离子体研究单位代表,围绕热等离子体的基本物理问题及重大应用等主题,探讨了热等离子体研究的发展方向、重大应用背景、制约热等离子体的瓶颈问题。
研讨会主题报告和工作交流报告由李和平副教授、王海兴教授主持。会议主题报告和工作交流报告有:
(1)郭文康教授:等离子体热解煤制乙炔及城市垃圾气化的工业化问题,详细介绍了利用热等离子体处理城市垃圾的优点、历史现状并分析、探讨了这些应用中关键技术与工业过程中所遇到的难题;
(2)袁方利研究员:氢热等离子体强化还原反应研究,详细介绍了氢气的加入对热等离子体的还原性的提高,并讨论在Ar/H2等离子体在材料合成(纳米材料合成)中的优势、成本问题以及应用前景;
(3)夏维东教授:耦合阴极的电弧等离子体数值模拟——兼谈扩散电弧等离子体位形,详细介绍了电弧等离子体的数值模拟过程、阴极弧根自收缩、阳极弧根扩散以及扩散电弧的位形变化过程;
(4)黄河激研究员:利用小型电弧加热器获得长时间稀薄气体,主要介绍了利用电弧加热获得长时间稀薄气体的实验研究手段和方法、实验平台的搭建;
(5)王海兴教授:低功率氩电弧加热发动机的非平衡数值模拟,主要介绍了电弧等离子体非平衡数值模拟中可能涉及的问题、化学过程以及提出解决这些问题的方案;
(6)倪国华研究员:等离子体所热离子体研究进展,主要介绍了等离子体所的热等离子体技术进展情况以及其在环境、材料制备应用中的进展;
(7)李和平副教授:双射流直流电弧等离子体特性的数值模拟和实验研究,详细介绍了双射流电弧的数值模拟过程与方法,并比较不同气体流量、环境压力等的影响;
(8)朱海龙助理研究员:热等离子体球化难熔金属及陶瓷粉末的工艺研究,详细介绍了球形陶瓷粉末及难熔金属粉末的制备过程、工艺方法等,并分析了实验中所存在的问题及展望。
经过一天的深入交流与探讨,不同研究视角的与会代表进行了思想碰撞与学术争鸣。与会代表在介绍各自的研究工作亮点和热烈讨论基础上,一致认为郭文康教授主讲的《等离子体热解煤制乙炔及城市垃圾气化的工业化问题》是本次研讨会的一个亮点,且有实现工业化应用前景。
本次会议具有气氛活跃、思想性与学术性强、理论和应用相结合等特点,取得了良好的学术交流效果,得到了与会人员的一致好评。会议决定,下一届热等离子体研讨会将于2014年10月在中国科学院过程工程研究所召开,由袁方利研究员担任主席。
5、第二届大气压等离子体及其应用专题研讨会
大气压等离子体及其应用专题研讨会于2013年10月26日在大连召开,本届研讨会由等离子体专业委员会主办,大连理工大学与大连民族学院承办,是第一届武汉大气压等离子体研讨会的延续。本次研讨会由华中科技大学的卢新培、大连理工大学的任春生与大连民族学院的刘东平共同担任主席,邀请到国内外如莫斯科高温联合研究所、清华大学、北京大学、上海交通大学、复旦大学、华中科技大学、哈尔滨工业大学、西安交通大学、空军工程大学、四川大学、山东大学、河北大学、中国科学院物理研究所、中国科学院电工研究所、中国科学院西安光学精密机械研究所等研究单位代表共56人,围绕大气压等离子体的基本物理问题及重大应用等主题,探讨了大气压等离子体研究的发展方向、重大应用背景以及面临的问题。
研讨会主题报告与座谈交流分别由王德真教授、任春生教授、吴云副教授、刘东平教授与卢新培教授主持。会议主要主题报告有:
(1)George Naidis 研究员:大气压等离子体数值计算研究,详细介绍了大气压等离子体物理模型的建立,分析研究了其中的等离子体化学过程与等离子体化学活性。
(2)石兴民教授、杨思泽研究员、聂秋月博士后:大气压等离子体生物医学应用研究,详细介绍了大气压等离子体生物医学应用的研究现状,并分别介绍了他们各自的研究工作,形成了一些很好的共识,被认为是今后大气压等离子体研究的一个重要方向。
(3)欧阳吉庭教授、刘东平教授、刘大伟教授等:大气压放电等离子体物理过程、物理机理与相关技术研究,分别采用实验与数值计算方法,研究了大气压等离子体射流、电晕放电特性、介质阻挡放电、纳秒脉冲放电以及大气压放电等离子体化学活性等。欧阳吉庭教授研究的电晕放电中的“Trichel脉冲及其辐射”引起大家的普遍兴趣,也激发了大家针对大气压放电等离子体的基本物理过程做深入研究的热情。大家普遍认为,关于大气压放电等离子体物理研究虽然面临着一些困难,如参数难以诊断等,但其中的物理问题很多,需要大家共同努力推动这方面研究的进一步发展,为大气压等离子体的进一步发展奠定坚实的基础。
(4)于达仁教授、段忆翔教授、吴云副教授、李杰教授、李星国教授、刘克富教授与钟晓霞副教授等:大气压等离子体在航空航天、分析化学、废水废气处理、材料制备等方面的应用研究,详细介绍了大气压等离子体在流动控制、高超飞行点火助燃、化学元素分析表征、纳米材料合成、污水废气有害成份去除中应用的相关技术与其中的原理,结合主题演讲后的自由讨论,大家一致认为大气压等离子体在航空领域具有很好的应用前景,但其中的一些关键科学技术问题需要大家进一步做大量的工作来研究解决。结合我国最近的大气压环境问题与水污染问题,大家也一致认为大气压等离子体在解决上述问题方面具有独特的优势,希望大家加强合作,为大气压等离子体在环境治理中的实际应用做出贡献。四川大学段忆翔教授采用大气压放电等离子体进行化学组份分析方面所做出的研究与产业化成果得到大家的广泛认可,是其中的一大亮点,也为今后的大气压等离子体的产业化应用提供了新的思路。
经过深入的交流与探讨,大家普遍认为大气压等离子体生物医学应用、大气压等离子体航空应用、大气压等离子体环境应用是比较重要的研究方向,有的针对国计民生急需解决的问题,有的针对国家的重大战略需求。而这一切都需要以深入的大气压等离子体物理研究为基础。
本次研讨会采用主题发言与自由讨论相结合的形式,既有学术研讨的严谨性,也有自由讨论的开放性,达到了充分交流的目的,也凝聚了一些共识,取得了良好的交流效果,得到了大家的一致好评。会议决定,下一届(第三届)大气压等离子体及其应用研讨会将于2014年10月在西安交通大学召开。
6、等离子体气动热力学暨第二届等离子体在航空航天中的应用专题研讨会
在中国力学大会-2013(CCTAM2013)上,专业委员会申办了等离子体气动热力学暨第二届等离子体在航空航天中的应用专题研讨会。研讨会由空军工程大学等离子体动力学国家级重点实验室承办。会议安排了1个邀请报告、4个主题报告以及24个口头报告,围绕等离子体技术在航空航天等领域中应用,开展等离子体流动控制、点火助燃、推进、材料处理与隐身等方面的专题研讨,促进我国空天等离子体技术等方面的发展。
二、组织并参加国际学术活动
1、第五届中日先进等离子体技术研讨会
第五届中日先进等离子体研讨会(PLASAS-5)于2013年6月21~22日在日本东京召开,由日方东京工业大学承办,主席由日方(东京工业大学 Hiroshi Akatsuka教授)和中方(北京理工大学欧阳吉庭教授)共同担任。本次研讨会的主题是“等离子体诊断与模拟”。来自北京理工大学、大连理工大学、东华大学、中国科学技术大学、中国科学院等离子体物理研究所等单位的7位中方代表和日本东京工大、名古屋大学、東北大学、長崎大学、熊本大学、千葉工業大学、豊橋技術科学大学、名城大学、産業技術総合研究所等单位的10位日方代表应邀参加了本次会议。代表分别做了学术报告,并进行了自由、开放的讨论,达到了学术充分交流的目的。
双方代表还就未来研讨会的举办形式、队伍的稳定性、中日科研合作、人员交流特别是青年学者的交流等问题就进行了讨论和协商。研讨会将推进中日等离子体课题组之间的实质性科研合作。会议决定2014年第6届研讨会由北京理工大学承办,在北京召开。
2、参加第21届国际等离子体化学会议
国际等离子体化学会议(International Symposium on Plasma Chemistry)是世界低温等离子体界最重要的学术会议之一,每两年举办一届。2013年第21届会议在澳大利亚凯恩斯召开。本次会议国内有浙江大学闫克平教授、北京航空航天大学王海兴教授作分会邀请报告,清华大学蒲以康教授、北京大学李新文、西安交通大学王立军教授、李兴文教授、东华大学张菁教授、北京印刷学院刘忠伟教授、中国科技大学夏维东教授、大连理工大学刘永新等专家学者作口头报告,另有多篇张贴海报发表。