朱成禹科研成果

基本信息 科学研究 教育教学 招生信息 新建主栏目 基本信息 名称 朱成禹，工学博士，1975年生，黑龙江铁力人。现任哈尔滨工业大学航天学院教授、博士生导师，光电子信息科学与技术系副主任，光电子技术研究所副所长，电子科学与技术学科——高功率激光技术方向带头人。 n 科研方面： ± 哈尔滨工业大学标志性项目“神光XXX”团队骨干； ± 哈工大百焦耳级大型钕玻璃纳秒激光装置的设计者和建造者； ± 国家某科技重大专项激光损伤动力学机理研究实验平台的创建者和运行负责人，国家该重大专项项目负责人； ± 高功率纳秒激光与材料相互作用课题组负责人。 ± 从事高功率固体激光技术、激光与材料相互作用（材料的激光损伤动力学、激光冲击波物理与技术等方向）研究。目前已主持完成国家科技重大专项项目7项，以及国家863、国家自然科学基金、教育部博士点基金、中国博士后特别资助、国家级重点实验室基金等其他项目若干项；曾获部级科技进步一等奖1项（团队），黑龙江省自然科学一等奖1项（团队），发表学术论文和授权发明专利数十篇/项。 n 教学方面： ± 哈尔滨工业大学 电子科学与技术本科专业 教学带头人； ± 哈工大教学督导委员会（第六~七届）督导专家，航天学院教学委员会（第二届）委员； ± 曾获“哈工大第三届青年教师教学基本功竞赛”一等奖，“哈工大首届课程思政教学竞赛”特等奖，“航天学院第四届青年教师教学基本功竞赛”一等奖 等多个教学奖项。曾在本校航天学院、电气学院以及东北林业大学等院校举办系列专题讲座，推广教学经验。 ± 担任航天学院光电子信息科学与技术系副主任，分管本科生教学与培养工作。2021年，组织本单位电子科学与技术专业成功申报并获批教育部“国家级一流本科专业建设点”。 研究领域 名称 主要从事高功率固体激光技术、激光与材料相互作用（材料的激光损伤动力学、激光冲击波物理与技术等方向）的研究。面向国家激光聚变重大战略需求，针对高能高功率激光系统的负载问题，带领课题组建成了用于光学材料激光损伤机理研究的百焦耳级大型钕玻璃纳秒激光装置，以及激光与材料相互作用瞬—静态综合实验平台，研究揭示了激光诱导光学材料损伤过程中等离子体膨爆、应力演化、物质喷溅、损伤发展等关键行为规律，破解了损伤动力学机理若干科学难题。同时，形成了激光与物质相互作用的系统的理论和实验研究基础。在激光冲击波技术方面，提出利用激光时域、空域整形调控冲击波特性，进而调控靶材残余应力等应变特征的技术思想，在金属、陶瓷等材料的激光特种加工领域具有广阔应用前景。此外，对激光与其他所有材料的相互作用均感兴趣，包括生物。 研究平台 ——高功率大型钕玻璃纳秒激光装置及强激光与物质相互作用实验平台 名称 在国家重大专项项目支持下，课题组成功研制了百焦耳级大型钕玻璃纳秒激光装置，脉冲激光能量130 J@5ns，峰值功率1010 W@5ns，聚焦后光强可达1015 W/cm2、通量107 J/cm2量级。该装置具备1053nm /527nm /351nm多波长激光输出能力，激光脉宽从200ps至20ns连续可调，脉冲时间结构可任意整形；出射激光束原始口径60mm，光束轮廓及空间光强分布可任意整形。该装置是国内高等院校规模最大的钕玻璃纳秒激光系统，也是高校里唯一一套按我国“神光-III”构型建设的采用高集成化桁架立体光路的激光装置。该装置具有高光束质量（近场调制度≤1.3:1，光束发散全角≤30μrad）、高指向稳定性（角漂≤17μrad/5h）、高能量稳定性（分散度RMS≤3%）等优异的技术指标和灵活的激光参数调控能力，是开展强激光与物质相互作用实验的优越的激光光源。基于该装置产生的极端条件，可开展物理学、材料学、工程学若干前沿科学技术问题研究；利用该装置输出的强激光脉冲，可以诱导产生GPa量级高压冲击波对材料施加冲击加载，是研究超高应变率高压载荷下材料动态力学性质和断裂特性的重要途径。目前，基于该激光装置，课题组已不断建设完善开展激光与物质相互作用研究所需的配套实验条件，包括高精度的时间分辨显微成像系统、光谱学和质谱学测量系统等，并已在材料的激光损伤动力学、激光诱导冲击波技术、激光非线性效应与技术领域不断取得了突破，相关研究成果获部级科技进步一等奖1项，黑龙江省自然科学一等奖1项。 课题组研制的百焦耳级钕玻璃纳秒激光装置照片（局部） 该研究平台为青年学子提供了优越的科研条件，基于该平台已毕业博士、硕士研究生二十余名，分别奔赴国家各部委科研院所、高等院校、企业等机构的关键岗位，成为了国家有用之才。 课题组朝夕相处的师生伙伴 代表性科研项目 项目名称 紫外损伤*******技术研究 项目来源 国家科技重大专项 开始时间 2023.9 结束时间 2026.9 项目经费 400万 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 进行中 简单介绍 项目名称 ***********损伤动力学研究 项目来源 国家科技重大专项 开始时间 2016.1 结束时间 2021.12 项目经费 740万 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 强激光长程传输************研究 项目来源 国家科技重大专项 开始时间 2012.11 结束时间 2015.12 项目经费 250万 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 **********损伤动力学研究 项目来源 国家科技重大专项 开始时间 2017.1 结束时间 2020.6 项目经费 80万 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 **********激光系统研制 项目来源 国家科技重大专项 开始时间 2011.11 结束时间 2013.12 项目经费 850万 担任角色 参与 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 近年代表性论文 论文标题 Behavior analysis and threshold prediction of laser-induced damage in fused silica based on 2-D thermal diffusion model 作者 李宇芯，远航，淡自强，朱成禹* 发表时间 2024.2 期刊名称 Ceramics International 期卷 Vol. 50, No. 4 简单介绍 论文标题 Influence of the laser pulse time profile on residual stress characteristics in laser shock peening 作者 周罗贤，朱成禹*，远航，梅晓辰，姜建堂，吕志伟 发表时间 2023.5 期刊名称 Optics Express 期卷 Vol. 31, No. 11 简单介绍 论文标题 Evolution of laser-induced bulk damage in KDP crystal 作者 朱成禹，李宇芯，远航*，梁凌熙，郝佳宁，淡自强 发表时间 2022.1 期刊名称 Optics Express 期卷 Vol. 30, No. 2 简单介绍 论文标题 Explosion plume on the exit surface of fused silica during UV laser-induced damage 作者 朱成禹，梁凌熙，彭舸，远航*，周罗贤，李宇芯，张立卫，卢礼华 发表时间 2021.12 期刊名称 Results in Physics 期卷 Vol. 32 简单介绍 论文标题 Study on the correlation between external plasma plumes and stress distribution inside a target immediately after surface laser loading 作者 周罗贤，朱成禹*，远航，孙鑫 发表时间 2021.3 期刊名称 Optics and Laser Technology 期卷 Vol. 141 简单介绍 讲授课程 名称 n 本科生课程 ± 原子物理 ——专业基础课，面向光电工程大类专业二年级本科生； ± 固体激光工程 ——专业课，面向电子科学与技术专业三年级本科生； ± 激光与光学技术基础实践 ——专业基础实践课，面向光电工程大类专业二年级本科生； ± 高功率固体激光技术与工程 ——创新研修课，面向全校理工科本科生。 n 研究生课程 ± 高功率固体激光技术及应用专题 ——面向电子科学与技术学科、光学工程学科研究生。 招生信息 名称 ± 每年拟招收硕士生2名，博士生1~2名。 ± 研究方向包括：先进高功率固体激光技术、材料的激光损伤动力学、激光冲击波物理与技术，以及激光与物质相互作用的其他前沿方向。 课题组拥有国内高校罕见的百焦耳级大型纳秒激光装置以及高水平的激光与物质相互作用实验研究平台，常年承担国家级研究课题，经费充足，氛围融洽，条件优越，能够为培养青年学生提供有力支撑。