气体放电与低温等离子体

课程编码：180093080803P2001H 英文名称：Gas Discharge and Low-Temperature Plasma 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：邵涛等

本课程基于高电压技术、等离子体物理相关基础知识，结合学科前沿创新及应用实践，介绍气体放电和低温等离子体的产生、分类、特性、诊断、模拟及技术应用。通过学习本课程，旨在促使学生掌握气体放电类型、理论和模式调控，熟悉多种形式等离子体产生方式和参数诊断方法，了解等离子体技术在多领域应用、多学科交叉的现状和挑战，为培养学生自主学习、提升深入研究能力奠定根基。

高电压技术、等离子体物理等

第一章 绪论 3.0学时 邵涛
第1节 气体放电简史
第2节 气体放电基本模式及特性
第3节 等离子体性质及应用概述
第二章 气体放电理论 3.0学时 邵涛
第1节 气体放电发展过程
第2节 汤生和流注放电理论
第3节 脉冲放电机理假说
第三章 大气压放电模式及其特性 3.0学时 邵涛
第1节 介质阻挡放电
第2节 等离子体射流
第3节 极不均匀场下弥散放电
第四章 等离子体诊断技术 3.0学时 邵涛
第1节 方法简介和基础知识
第2节 发射光谱诊断技术
第3节 吸收和散射光谱诊断技术
第五章 等离子体模拟方法 3.0学时 邵涛
第1节 方法简介
第2节 粒子模拟和流体模拟
第3节 动力学模拟和混合模型
第六章 等离子体材料改性技术 3.0学时 邵涛
第1节 表面改性的原理及表征方法
第2节 等离子体调控聚合物表面润湿性和提高绝缘材料沿面耐压
第3节 等离子体处理提升介质薄膜耐温性能
第七章 等离子体空天应用 3.0学时 邵涛
第1节 流动控制技术简介和研究方法
第2节 表面介质阻挡放电和等离子体合成射流
第3节 等离子体点火助燃技术
第八章 等离子体能源转化 3.0学时 邵涛
第1节 等离子体裂解碳氢化合物制备氢气
第2节 等离子体甲烷干重整制备合成气
第3节 等离子体化学合成化工原料
第九章 等离子体环境应用 3.0学时 邵涛
第1节 污染物控制方法与原理
第2节 等离子体气态污染物处理
第3节 液相放电与等离子体水处理
第4节 等离子体土壤处理
第5节 固体废弃物处理
第十章 等离子体医学应用 3.0学时 邵涛
第1节 低温等离子体灭菌技术
第2节 低温等离子体口腔学和伤口愈合
第3节 低温等离子体癌症治疗及其原理
第十一章 等离子体农业应用 3.0学时 邵涛
第1节 低温等离子体活化水
第2节 低温等离子体果蔬保鲜和诱变育种
第3节 低温等离子体固氮
第十二章 电工所实践 4.0学时 邵涛
第1节 脉冲电源及脉冲放电实验
第2节 多种等离子体瞬态诊断方法
第3节 低温等离子体材料表面处理及多种表征分析方法
第4节 低温等离子体能源转化应用及多种测试分析方法
第十三章 考试 3.0学时 邵涛
第1节 考试
第2节 考试
第3节 考试

邵涛，研究员，博士生导师，主要从事纳秒脉冲放电机理及大气压脉冲等离子体应用等研究工作。主持国家基金包括重点、智能电网联合重点、国家杰青和优青等 7 项；是 IET Fellow，获IEEE-IPMHVC William Dunbar 奖，教育部青年长江学者、英国皇家学会牛顿高级学者，中科院卢嘉锡青年人才奖；主要学术成果及影响：①研究了基于逃逸电子和 X 射线的纳秒脉冲放电机理和特征参数的测量与诊断，②提出并获得大气压纳秒脉冲弥散放电，得到大气压脉冲放电等离子体新特征并实现空气均匀放电，③实现脉冲放电等离子体技术在材料表面改性和流动控制领域的应用相关研究促进高电压新技术的发展与脉冲功率技术的民用化，拓展大气压等离子体在材料改性、国防高技术和能源化工等领域的应用。任中国电工技术学会理事、等离子体及应用专委会主任委员，等离子体科学和能源转化北京市国际科技合作基地主任。是 High Voltage 副主编，IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul.副编辑 ，Plasma Processes and Polymers 、Plasma Science and Technology、Plasma Research Express、《电工技术学报》、《高电压技术》等 8 个期刊编委。获军队科技进步一等奖、河北省自然科学一等奖和教育部自然科学二等奖等省部级奖励 5 项。