“展风采 树楷模”全国学会优秀党员科技工作者事迹宣传——邵涛，中国电工技术学会
人物简介：邵涛，中国科学院电工研究所研究员
人物详细介绍-
邵涛同志在工作、学习和社会生活中充分发挥党员先锋模范作用，埋头苦干、开拓创新，近5年承担和参与国家自然科学基金、中科院、973等研究类、人才类及国际合作交流项目10余项。先后获得首批自然科学基金—优秀青年科学基金、中国科学院—卢嘉锡青年人才奖、英国皇家学会—牛顿高级学者基金、863-705十二五科技攻关先进个人、中国电工技术学会科学技术奖二等奖，入选英国工程技术学会—会士（IET Fellow）、教育部青年长江学者。近五年，获科技成果奖励4次；授权发明专利11项；以通讯作者发表SCI检索论文56篇；谷歌学术H因子：26，引用2600余次；IEEE等国际学术会议大会/邀请报告12次。担任7个SCI/EI/中文核心等国内外期刊编委；自2012年应邀担任IEEE-IPMHVC的技术委员会成员或分会主席，自2015年应邀担任IEEE-ICOPS的国际委员或分会主席等。研究成果获国内外同行的高度评价，脉冲放电等离子体技术获得多家单位合作和应用。
低气压放电等离子体在微电子/半导体加工等领域已经得到了广泛使用，而大气压放电等离子体由于去除了昂贵且繁琐的真空系统，其潜在应用前景受到了格外关注，尤其是在材料、环境、能源及航空等开放环境应用领域价值巨大。常规交流/直流激励大气压等离子体应用还有诸多挑战，亟需解决维持放电均匀和等离子体可控等瓶颈问题。脉冲功率技术可实现对电脉冲参数控制，通过电参数调节实现放电调控，从而达到定制等离子体技术。但脉冲激励等离子体的放电特性和机理研究还不成熟，从而限制了脉冲功率技术用于大气压等离子体。围绕大气压放电等离子体应用的需求，以“纳秒脉冲”激励为特色，坚持放电特性和机理研究，注重实验研究与理论分析相结合，在“纳秒脉冲气体放电机理、脉冲放电等离子体特性、大气压脉冲等离子体应用”等方向取得学术成绩。
1.在“纳秒脉冲气体放电机理”方向
自2003年一直坚持纳秒脉冲放电机理的研究。提出基于高能量电子逃逸直接碰撞电离的纳秒脉冲气体放电机理，测量和诊断特征参数—逃逸电子束流和X射线。学术成绩如下：①提出并采用逃逸电子收集器和法拉第杯两种方法测量逃逸电子束流，获得了逃逸电子流和X射线的时域和能谱特征数据。自主研制同轴匹配高分辨率束流测量收集器，测量到逃逸电子束流上升沿为100 ps量级，并基于阳极薄膜叠片法发现逃逸电子能量分布集中在40~60 keV。实验测量获得上升沿为100 ps的逃逸电子束流，与俄罗斯科学院院士Mesyats团队在Phys. Rev. Lett. 109, 085002 (2012)指出逃逸电子崩发展时间为~100 ps吻合。②揭示了间隙距离、阴极形状、阳极材料、脉冲参数、气体介质/气压等对逃逸电子和X射线时域和能谱特性的影响规律。首次研制基于NaI晶体光电倍增管和多通道分析仪的X射线能谱测量系统，实现X射线能谱分布在线测量，X射线峰值能量约60~70%的eU（U为脉冲电压幅值）。与俄罗斯科学院大电流所Tarasenko教授团队合作发表关于逃逸电子和X射线方面的高水平SCI论文18篇，并应邀撰写《逃逸电子预电离弥散放电》中第二章专门论述纳秒脉冲气体放电中的X射线特性。逃逸电子和X射线的研究结果被国内外著名专家学者多次引用，并认为申请人的研究支持相关假说。③建立了一维逃逸电子击穿物理仿真模型，初步提出了高能量电子逃逸直接电离击穿理论。应邀在第20届重粒子惯性聚变国际研讨会、IEEE国际功率调制和高电压会议等国际会议上做大会/邀请报告五次。应Hoffmann教授邀请担任“脉冲功率和高能量密度物理”领域英国剑桥出版社Laser Part. Beams唯一中国编委，应邀担任电气绝缘权威期刊IEEE Trans. Diel. Electr. Insul.客座编辑。
2. 在“脉冲放电等离子体特性”方向
采用纳秒脉冲高压激励，通过对脉冲参数进行调节，产生大气压均匀放电等离子体。学术成绩如下：①发现了脉冲滑动放电、介质阻挡放电（DBD）、等离子体射流等典型大气压脉冲放电新特性，提出了放电调控技术方法。香港城市大学Chu教授等在CRC出版《低温等离子体技术：方法与应用》中第4章中直接引用申请人发表论文中2张图片，并重点评述脉冲大电流均匀放电。②发展了直接驱动式纳秒脉冲大面积放电激励技术，通过调控脉冲参数等获得放电等离子体定制方法。其中：定义了纳秒脉冲下的弥散放电，获得了常压空气弥散放电模式与特征参量，并给出了弥散放电的传导电流特性。 “空气弥散放电模式”被低温等离子体权威期刊Plasma Sources Sci. Technol. 2014年第3期选做封面图片。脉冲功率与放电著名专家以色列理工Krasik教授在J. Phys. D: Appl. Phys. 47, 215202 (2014)引用申请人5篇论文，并论述在纳秒脉冲弥散放电的研究结果。③获得了空气中实现均匀DBD的方法，揭示了脉冲等离子体射流活性粒子的时空分布特性，通过调控参数实现射流阵列均匀放电的技术方法。澳大利亚昆士兰科技大学Ostrikov教授在Elsevier出版《食品和农业中的冷等离子体：方法与应用》中撰写第4章多次引用申请人论文，直接引用2张图片，专门介绍大电流纳秒脉冲均匀放电和弥散放电。在第42届IEEE国际等离子体科学会议等国际会议上做大会/邀请报告三次。应邀担任IEEE知名期刊IEEE Trans. Plasma Sci.客座编辑两次。
3. 在“大气压脉冲等离子体应用”方向
开拓大气压脉冲等离子体的应用研究，特别是在材料改性和能源化工领域的应用，获得了国家自然科学基金2016年重点项目的资助。学术成绩如下：①建立了大气压脉冲DBD和等离子体射流材料改性应用，分别实现了聚合物材料亲水和憎水两种完全不同的表面改性。②解决了脉冲表面DBD和滑动放电等离子体调制技术，应用到表面放电流动控制和合成射流流动控制技术的研究。脉冲表面DBD的研究结果发表在EPL (欧洲物理快报)，并入选该刊2013年度亮点（等离子体和气体放电领域仅3篇）。获空军工程大学“航空等离子体动力学国家级重点实验室”和装备学院航天装备系高度评价。高能合成射流在解决高速气流流动控制中极具发展前景，其并联放电研究获高技术863-705主题专家组两次评价：“填补了等离子体高能合成射流并联运行的多项空白数据，攻克了制约高能合成射流应用发展的瓶颈技术”和“提供了实用化的实验装置、开拓了大能量并联放电研究的新方向，攻克了目前放电能量偏低、放电同步性差的瓶颈技术”，并获2016年度中国电工技术学会科学技术奖技术发明类“高压放电等离子体合成射流激励器及其应用”二等奖（个人排名第二）。③揭示了大气压脉冲等离子体表面改性规律，并实现在提升沿面绝缘耐压强度上的应用。真空电绝缘领域的知名专家Craig Miller (IEEE Fellow)在IEEE Trans. Diel. Electr. Insul. 22, 3641 (2015)综述论文“Flashover of Insulators in Vacuum: The Last Twenty Years”中专门评述了这种方法。研究成果2014年被中国工程物理研究院评审：“在提高表面击穿阈值技术上有所创新，有较好的科研成果”，2016年获中国工程物理研究院应用电子学研究所评价：“提出的表面耐压方法和提供的高耐压强度的绝缘样品，为解决脉冲功率设备的沿面闪络关键难题提供了新的技术方法。在我单位的脉冲功率系统和高功率XX系统小型化设计过程中发挥了重要的作用”。先后在中德大气压气体放电与等离子体应用研讨会、IEEE高电压工程与应用会议等国际会议等上做大会/邀请报告四次。脉冲放电等离子体调控手段、激励技术和应用方法已获得发明专利授权11项，并在多家单位合作研究与应用：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院—脉冲放电等离子甲烷裂解实现重油加氢、国防科学技术大学—高能合成射流并联、中国工程物理研究院应用电子学研究所—表面处理提高真空沿面耐压性能、空军工程大学—表面DBD流动控制、装备学院—临近空间等离子体流动控制、华中科技大学—脉冲等离子体射流激励源、成都同名新材料技术有限公司—高分子材料等离子体表面改性、南京工业大学—放电等离子体表面改性、北京航空航天大学—脉冲等离子体点火助燃、大连理工大学—大电流放电等。
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范茹红_bj002
