2026年5月27日,由mjm美加墨世界杯官网核与新能源课题组杨志毫博士主讲的塔石人才沙龙第五十五期暨面向聚变等离子体诊断的电子-离子碰撞过程研究项目技术咨询会圆满结束。本次沙龙聚焦聚变等离子体诊断领域的关键科学问题,围绕电子-离子碰撞过程的理论研究、光谱模拟与实验测量展开深度交流。mjm美加墨世界杯官网钟艳、梁文嘉等博士及部分员工参加本次会议。

会议开始,杨志毫博士以“天体/聚变等离子体中的高电荷态离子(HCI)”为切入点,系统介绍了高电荷态离子在聚变等离子体、天体物理环境中的重要应用价值。高电荷态离子的物理性质具有显著的原子序数依赖性,其光谱特性是诊断等离子体电子温度、密度、元素丰度等关键参数的重要探针,也为研究相对论效应、多电子相互作用及量子电动力学(QED)效应提供了独特的研究对象。
随后,杨志毫博士围绕研究核心内容展开汇报。在理论基础部分,从角分布与极化现象入手,讲解了具有方向性的粒子束与原子/离子相互作用时,退激辐射产生的各向异性与极化特性,并介绍了用于描述量子态演化的密度矩阵理论,为后续电子-离子碰撞过程的极化光谱研究奠定了理论框架。

在电子-离子碰撞的极化光谱研究部分,杨志毫博士重点阐述了类氢Fe²⁵⁺双电子复合、类氖离子电子碰撞激发、辐射复合中的自旋翻转(spin-flip)等关键过程,深入分析了组态混合效应对离子能级极化特性的影响规律,揭示了原子序数变化时极化特性突变的物理机制。同时,他将理论光谱与实验结果进行对比验证,指出考虑极化特性的理论合成谱能够很好地解释实验观测结果,为等离子体光谱模拟提供了可靠的理论支撑。
此外,杨志毫博士还介绍了项目的两大重要研究方向:一是等离子体光谱模拟,通过理论计算构建等离子体环境下的光谱模型,为聚变装置的光谱诊断提供数据支持;二是高谱分辨晶体谱仪的应用,以高定向热解石墨(HOPG)谱仪用于光谱测量为例,展示了谱仪工作原理与测量结果,验证了谱仪在高分辨光谱测量中的可靠性。

汇报结束后,与会专家与老师同学们开展了热烈的互动交流。现场提出了多个针对性问题,例如 氘氚聚变等离子体中为何会存在重杂质离子?这类离子的主要来源是什么?在等离子体光谱模拟中,是否会考虑装置或天体环境中的强磁场对离子运动、碰撞截面及辐射光谱的影响? 模拟过程中是否需要考虑等离子体内部强电场对高电荷态离子能级、跃迁过程的影响?杨志毫博士对问题逐一进行了回应,现场学术讨论氛围浓厚。
本次沙龙的成功召开,为项目研究提供了宝贵的指导意见,也为聚变等离子体诊断领域的学术交流搭建了良好平台。未来,项目团队将吸收优秀建议,进一步深化电子-离子碰撞过程的理论与实验研究,为我国聚变等离子体诊断技术的发展贡献力量。
撰稿:郑铭、张栩豪
审核:唐瑜梅
终审:刘笃晋