北京大學等離子體物理專業簡介 北京大學等離子體物理專業簡介資料

北京大學等離子體物理專業簡介

　　本學科針對實驗室以及自然界中的各種等離子體物理現象，圍繞能源與空間開發方面的人類生存與發展的重大需求及相關國家重大科學研究計劃，以聚變能源開發、地球空間環境、宇宙天體演化、高新技術產業中的等離子體物理過程為主要研究對象，通過理論、數值模擬與實驗觀測進行深入研究。

　　北京大學等離子體物理學科是1950年代后期根據國家核聚變研究發展的`需要，在胡濟民先生親自關心和指導下發展起來的（包括當時技術物理系的核聚變教研室和物理系理論物理的磁流體力學方向），是全國高校中最早建立的等離子體物理學科之一。后來又在地球物理系發展了空間等離子體物理研究方向。隨著中國于2006年正式參與國際熱核聚變實驗反應堆（ITER）計劃，學科得到進一步加強，逐漸形成以磁約束核聚變研究為主，還包括空間與天體等離子體、高能量密度等離子體物理以及計算等離子體物理等4個方向：

　　1．聚變等離子體物理

　　核聚變研究是關系人類未來能源、國家長期可持續發展戰略以及等離子體基本理論與應用的重要領域，是與一些國家重大科學工程相關的科學技術研究的基礎。本研究方向主要在國家有關重大專項及國際合作專項的支持下開展聚變等離子體物理基礎研究，目前承擔了ITER計劃專項國內配套項目、973、慣性約束聚變等多項國家科研項目，致力于培養一批擁有全面、均衡和高水平的實驗、理論、及計算模擬研究能力的聚變人才。

　　2．空間與天體等離子體物理

　　等離子體是宇宙中物質存在的主要形式。本方向以空間和天體等離子體為研究對象，通過分析衛星及地面觀測結果，結合空間物理、天體物理和基本等離子體物理理論，進行分析綜合，了解等離子體物理的基本規律。目前本方向承擔了國家基金委重點項目等，在磁重聯、磁層物理、太陽風湍流等方面具開展研究。

　　3．高能量密度等離子體物理

　　高能量密度等離子體物理主要基于實驗、理論和數值模擬等方法，研究能量密度超過10萬焦耳/立方厘米極端條件下高能量密度等離子體物理特性及變化規律的科學，是近年發展起來的重要交叉前沿領域。本方向主要研究超強激光束（或超強粒子束流）與物質作用下強場物理（包括超強電磁場的產生、相對論帶電粒子加速、強場下原子電離等）和物質特性，也包括某些高能量密度天體物理現象的模擬。本方向學術帶頭人為北京大學應用物理與技術中心主任賀賢土院士。

　　4．計算等離子體物理

　　由于等離子體物理體系的復雜性，計算與大規模計算機模擬從來就是等離子體研究的一個不可或缺的部分，也是高性能計算領域的重要應用方向之一。大規模聚變模擬對計算能力提出了更高的要求，反過來又促進了超級計算硬件和軟件的研究和發展。本方向學術帶頭人為北京大學長江講座教授，美國加州大學Irvine大學教授林志宏。

　　研究人員及其研究方向、聯系方式如下：

Zhihongl@uci.edu

xgwang@pku.edu.cn

yalei@pku.edu.cn

cjxiao@pku.edu.cn