北京大學(xué)專業(yè)等離子體物理專業(yè)簡介 正文

　　本學(xué)科針對實(shí)驗(yàn)室以及自然界中的各種等離子體物理現(xiàn)象，圍繞能源與空間開發(fā)方面的人類生存與發(fā)展的重大需求及相關(guān)國家重大科學(xué)研究計(jì)劃，以聚變能源開發(fā)、地球空間環(huán)境、宇宙天體演化、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的等離子體物理過程為主要研究對象，通過理論、數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)觀測進(jìn)行深入研究。

　　北京大學(xué)等離子體物理學(xué)科是1950年代后期根據(jù)國家核聚變研究發(fā)展的需要，在胡濟(jì)民先生親自關(guān)心和指導(dǎo)下發(fā)展起來的（包括當(dāng)時技術(shù)物理系的核聚變教研室和物理系理論物理的磁流體力學(xué)方向），是全國高校中最早建立的等離子體物理學(xué)科之一。后來又在地球物理系發(fā)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(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆（ITER）計(jì)劃，學(xué)科得到進(jìn)一步加強(qiáng)，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(jì)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(guān)系人類未來能源、國家長期可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以及等離子體基本理論與應(yīng)用的重要領(lǐng)域，是與一些國家重大科學(xué)工程相關(guān)的科學(xué)技術(shù)研究的基礎(chǔ)。本研究方向主要在國家有關(guān)重大專項(xiàng)及國際合作專項(xiàng)的支持下開展聚變等離子體物理基礎(chǔ)研究，目前承擔(dān)了ITER計(jì)劃專項(xiàng)國內(nèi)配套項(xiàng)目、973、慣性約束聚變等多項(xiàng)國家科研項(xiàng)目，致力于培養(yǎng)一批擁有全面、均衡和高水平的實(shí)驗(yàn)、理論、及計(jì)算模擬研究能力的聚變?nèi)瞬拧?br />
　　2．空間與天體等離子體物理
　　等離子體是宇宙中物質(zhì)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(wèi)星及地面觀測結(jié)果，結(jié)合空間物理、天體物理和基本等離子體物理理論，進(jìn)行分析綜合，了解等離子體物理的基本規(guī)律。目前本方向承擔(dān)了國家基金委重點(diǎn)項(xiàng)目等，在磁重聯(lián)、磁層物理、太陽風(fēng)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(shí)驗(yàn)、理論和數(shù)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(guī)律的科學(xué)，是近年發(fā)展起來的重要交叉前沿領(lǐng)域。本方向主要研究超強(qiáng)激光束（或超強(qiáng)粒子束流）與物質(zhì)作用下強(qiáng)場物理（包括超強(qiáng)電磁場的產(chǎn)生、相對論帶電粒子加速、強(qiáng)場下原子電離等）和物質(zhì)特性，也包括某些高能量密度天體物理現(xiàn)象的模擬。本方向?qū)W術(shù)帶頭人為北京大學(xué)應(yīng)用物理與技術(shù)中心主任賀賢土院士。

　　4．計(jì)算等離子體物理
　　由于等離子體物理體系的復(fù)雜性，計(jì)算與大規(guī)模計(jì)算機(jī)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(jì)算領(lǐng)域的重要應(yīng)用方向之一。大規(guī)模聚變模擬對計(jì)算能力提出了更高的要求，反過來又促進(jìn)了超級計(jì)算硬件和軟件的研究和發(fā)展。本方向?qū)W術(shù)帶頭人為北京大學(xué)長江講座教授，美國加州大學(xué)Irvine大學(xué)教授林志宏。

　　研究人員及其研究方向、聯(lián)系方式如下：

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