肖青梅科研成果

基本情况 科学研究 人才培养 新建主栏目 肖青梅，副研究员，博士生导师 名称 哈尔滨工业大学空间环境与物质科学研究院，副研究员，主要从事等离子体产生和诊断研究。 主持国家重点研发项目青年科学家项目、国家自然科学基金青年基金、国家博士后科研基金面上基金、哈尔滨市科技创新人才研究专项资金项目等，作为骨干参与ITER专项、重点研发、中德基金若干项。 在国内外学术期刊上发表SCI论文20余篇，获授权国家发明专利8项。国家重大科技基础设施“空间环境地面模拟装置”空间等离子体系统主管设计师，具体负责近地等离子体源和公共先进诊断系统相关工作。 工作经历 名称 2022.5-至今 哈尔滨工业大学物理学 博士生导师 2020.1-至今 哈尔滨工业大学空间环境与物质科学研究院 副研究员 2017.5-2020.4 哈尔滨工业大学物理学 硕士生导师 2015.7-2019.12 哈尔滨工业大学空间基础科学研究中心 助理研究员 2014.10-2015.6 哈尔滨工业大学空间基础科学研究中心 研究实习 教育经历 名称 2008.9—2014.9 大连理工大学 等离子体物理 理学博士（推荐免试） 学位论文：托卡马克类ITER第一壁材料激光烧蚀光谱和质谱研究 2011.9—2013.3 德国于利希研究中心 等离子体物理 联合培养博士 培养方式：CSC奖学金国家公派联合培养博士研究生 研究方向：激光诱导击穿光谱研究等离子体与壁材料相互作用 2004.9—2008.7 大连理工大学 材料物理 理学学士 学位论文：碳氢自由基及硼碳团簇结构及光谱参数研究 科研方向 名称 研究方向1：空间等离子体的产生和诊断 哈尔滨工业大学空间等离子体环境模拟与研究装置（SPERF）是“空间环境地面模拟装置”国家重大基础科学设施的重要建设内容之一，空间等离子体是空间环境的重要组成部分，是影响航天器可靠运行最重要的环境因素之一，同时，空间等离子体研究涉及到磁重联、波粒相互作用等基本物理过程的机理与规律认知以及空间等离子体爆发性过程（如磁暴、高能粒子暴）的触发、驱动、演化及其相关物质作用过程等，是空间科学领域的难点与热点问题。围绕着装置的建设和预研，主要从事等离子体的产生和诊断诊断相关研究，涉及等离子体源包括热阴极等离子体源、冷阴极等离子体源、等离子体枪；等离子体诊断包括HCN干涉仪、偏振干涉仪等。 研究方向2：核聚变装置中等离子体与第一壁材料相互作用过程研究 等离子体与材料相互作用（如材料腐蚀、沉积及燃料滞留等）对聚变反应装置的运行以及安全要求具有重要的作用，开展托卡马克装置不同区域沉积层成分的分析，可为推测材料输运提供线索。通过激光烧蚀光谱和质谱方法，研究等离子体与材料相互作用的过程机理，为理解和控制杂质的输运和燃料的滞留提供实时数据，为等离子体实现安全稳定运行提供诊断数据，同时为理论计算工作者提供实验数据的支持。 目前此方向获得国家重点研发计划青年科学家项目的支持，近几年发展激光诱导解吸附光谱方法用于第一壁/偏滤器材料燃料滞留的在线诊断。 主要成果 名称 主持项目： 国家重点研发项目(2019YFE03080300)：托卡马克壁滞留过程的激光解吸附光谱诊断研究，2020.12-2025.11 国家自然科学基金青年基金(11505040)：激光烧蚀第一壁沉积材料成分选择效应对定量分析影响研究，2016.01-2018.12 中国博士后基金(2016M591525)：偶极场下高密度等离子体产生及诊断，2016.06-2017.12 哈尔滨市科技创新基金青年后备人才基金：介质阻挡放电等离子体微生物诱变育种器，2017.10-2019.10 哈工大科研创新基金：偶极场下超声分子束提高等离子体密度研究，2017.01-2018.12 作为骨干成员参与项目： 国家重大研究计划ITER专项(2009GB106004)：边界区杂质输运及壁表面腐蚀和再沉积机理研究，2009.08-2012.07。 国家重大研究计划ITER专项(2013GB109005)，托卡马克等离子体与壁材料相互作用研究，2013.1-2017.12。 国家重点基础研究发展计划(2008CB717801)，等离子体与壁材料相互作用及中性束加热几个重要问题研究，2007.10 – 2012.10。 中德基金(GZ768)：Laser based technology for in situ diagnosis on hydrogen isotope retention and co-deposition composition on the first wall of tokamak，2012.07-2015.07。 国家自然科学基金面上项目(11175035)：托卡马克第一壁材料表面氘(氚)滞留特性的双色激光微探针质谱诊断研究，2012.1-2015.12。 国家自然科学基金面上项目(10875023)：高气压空气介质阻挡放电氮分子高振动激发态及亚稳电子态物种的诊断研究，2009.1-2011.12。 教育部重点科学技术 (108034) ：C%2B 3和C%2B 4分子离子的结构和气相电子光谱，2008.1-2010.12。 辽宁省自然科学基金 (20082168)：碳纳米分子环的磁学性质及制备技术的研究，2008.9-2010.10。 期刊论文： Q. Xiao, J. Liu, Z. Yao, D. Wang, H. Ding, Characterization of dusts and impurities from the interaction between the first wall materials and energetic laser beams, Fusion Engineering and Design, 85, (2010) 2165–2170. Q. Xiao, J. Liu, Z. Yao, R. Hai, H. Oderji, H. Ding, Synthesis and Characterization of Ag-Ni Bimetallic Nanoparticles by Laser-induced Plasma, Thin Solid Films, 519 (2011) 7116–7119. Q. Xiao, A. Huber, G. Sergienko, B. Schweer, Ph. Mertens, A. Kubina, V. Philipps, H. Ding, Application of laser-induced breakdown spectroscopy for characterization of material deposits and tritium retention in fusion devices, Fusion Engineering and Design, 88 (2013) 1813-1817. Q. Xiao, C. Li, R. Hai L. Zhang, C. Feng, Y. Zhou, L. Yan, X. Duan, H. Ding, High spatial resolution mapping of deposition layers on plasma facing materials by laser ablation microprobe time-of-flight mass spectroscopy, Review of Scientific Instruments, 85(2014) 053511. Q. Xiao, A. Huber, V. Philipps, G. Sergienko, N. Gierse, P. Mertens, R Hai, H. Ding, Analysis and removal of ITER relevant materials and deposits by laser ablation, Journal of Nuclear Materials, 455(2014)180-184. Q. Xiao, R. Hai, H. Ding, A. Huber, V. Philipps, N. Gierse, G. Sergienko, In situ analysis of the first wall by laser-induced breakdown spectroscopy in the TEXTOR tokamak: dependence on the magnetic field strength, Journal of Nuclear Materials, 463(2015) 911-914. Q. Xiao, Z. Wang, X. Wang, C. Xiao, X. Yang, J. Zheng, Conceptual Design of the Dipole Research EXperiment (DREX), Plasma Science and Technology,19(2017) 035301. Q. Xiao, Z. Wang, P. E, X. Wang, C. Xiao, Y. Ren, H. Ji, A. Mao, L. Li, Development of a plasma source for Dipole Research EXperiment (DREX), Plasma Science and Technology, 19(2017) 055302. Q. Xiao, Z. Zhang*, Q. Nie, P. E, Y. Jia, X. Wang, L. Li, Design of HCN Laser based Interferometer on the Space Plasma Environment Research Facility (SPERF), Journal of Instrumentation, 15(2020) P11026. A. Mao, H. Ji, Y. Ren, P. E, K. Han, Q. Xiao*(通讯作者), L. Li, Conceptual design of the three-dimensional magnetic field configuration relevant to the magnetopause reconnection in the SPERF, Plasma Science and Technology, 19(2017) 035302. Y. Wang，Y. Jia, L. Gao, Q Su,W. Liu,T. Zhou and Q. Xiao*(通讯作者), The effects of cavity diameter and material type of spatial confinement on intensity of laser-induced breakdown spectroscopy, Physica Scripta, 98 (2023) 015610. Y. Jia, Y. Wang, L. Gao, T. Chen, Q. Xiao*(通讯作者) and D. Wu, The effect of ablation angle on intensity of laser-induced breakdown spectroscopy under vacuum, Physica Scripta，96(2021) 125604. M. Wang, Q. Xiao*(通讯作者), X. Wang and D Liu, Numerical studies of the influence of seeding locations on D-SOL plasmas in EAST, Plasma Science and Technology, 24(2022)015101. J. Song*, J. Li, X. Bai, J. Zhang, H. Yan, Q. Xiao*(通讯作者), D. Wang，Effect of length of outer electrode on plasma characteristics in coaxial gun, Acta Physica Sinica, 70(2021)105201. DOI: 10.7498/aps.70.20201724. J. Liu, Q. Xiao, L. Wang, Z. Yao, H. Ding, Laser-Ionization TOF Mass Spectrometer Characterization of Benzene Destruction in Atmospheric Pressure Pulsed Discharge, Plasma Science and Technology, 11, (2009), 171-176. R. Hai, Q. Xiao, L. Zhang, H. Ding, Y. Zhou, L. Yan, Characterization and removal of co-deposition on the first mirror of HL-2A by excimer laser cleaning, Journal of Nuclear Materials, 2013, 436(1-3): 118-122. J. Liu, L. Wang, Q. Xiao, Z. Yao, H. Ding, Determinations of Intermediate Neutral Species in Hydrocarbon Discharge Plasma, Plasma Chemistry and Plasma Processing, 30, (2010), 349–361. L. Zhang, C. Feng, Q. Xiao, R. Hai, H. Ding, Characterization of Carbon Plasma Evolution Using Laser Ablation TOF Mass Spectrometry, Plasma Science and Technology, 17(11) (2015)958-963. Z. Hu, C. Li, Q. Xiao et al., Preliminary results of in situ laser-induced breakdown spectroscopy for the first wall diagnostics on EAST, Plasma Science and Technology, 2016, . 19 (2017) 025502. R. Hai, P. Liu, D. Wu, Q. Xiao, L. Sun, H. Ding, Effect of steady magnetic field on laser-induced breakdown spectroscopic characterization of EAST-like wall materials, Journal of Nuclear Materials, 463 (2015)927-930. P. Liu, R. Hai, D. Wu, Q. Xiao, L. Sun, H. Ding, The Enhanced Effect of Optical Emission from Laser Induced Breakdown Spectroscopy of an Al-Li Alloy in the Presence of Magnetic Field Confinement, Plasma Science and Technology, 17(8) (2015) 687-692. D. Zhao, Z. Hu, C. Li, C. Feng, Q. Xiao et al, Remote in situ laser-induced breakdown spectroscopic approach for diagnosis of the plasma facing components on experimental advanced superconducting tokamak，Review of Scientific Instruments, 89(2018) 073501. J. Zhang, H. Sun, Z. Du, X. Zhang, Q. Xiao, J. Fan, H. Yan, J. Song*. Analysis and optimization of acceleration model in coaxial plasma gun in pre-fill mode. Acta Physica Sinica, 72(15) (2023): 155202. doi: 10.7498/aps.72.20230463. P. E, W. Ling, A. Mao, Q. Xiao, J. Guan, Z. Zhang, Study on the Magnetic Forces of the Dipole in the SPERF, IEEE Transaction on Plasma Science, 48(2020)266-274. P. E, W. Ling , A. Mao, C.Jin, Q. Xiao, F. Xu, C. Chen, X. Bai, H. Hao, Y. Lu, Y. Xu, G. Zhu, X. Weng, B. Lin, The magnet system of the Space Plasma Environment Research Facility (SPERF): Parameter design and electromagnetic analysis, Review of Scientific Instruments, 92 (2021)044709. D. Zhao*, D. Wu, J. Oelmann, S. Brezinsek, Q. Xiao, R. Yi, L. Cai and H. Ding*, Highly depth-resolved characterization of fusion- related tungsten material based on picosecond laser-induced breakdown spectroscopy, Journal of Analytical Atomic Spectrometry 35(2020)2867-2879. V. Philipps, A. Malaquias, A. Hakola... Q. Xiao, G. Sergienko, Development of laser-based techniques for in situ characterization of the first wall in ITER and future fusion devices, Nuclear Fusion, 53 (2013) 093002. A. Malaquias, V. Philipps, A. Huber… Q. Xiao, Development of ITER relevant laser techniques for deposited layer characterisation and tritium inventory, Journal of Nuclear Materials, 438 (2013) S936-S939. N. Gierse, S. Brezinsek, J.W. Coenen… Q. Xiao, M. Zlobinski, U. Samm, In situ deuterium inventory measurements of a-C:D layers on tungsten in TEXTOR by laser induced ablation spectroscopy, Physica Scripta, T159, (2014) 014054. N Gierse, M Z Tokar, S Brezinsek…Q. Xiao, U Samm, Ch Linsmeier and the TEXTOR team, Time resolved imaging of laser induced ablation spectroscopy (LIAS) in TEXTOR and comparison with modeling, Physica Scripta, T167, (2016) 014034. 发明专利： 肖青梅，王志斌，鄂鹏，聂秋月，空间环境地面模拟等离子体产生装置及采用该装置实现的等离子体产生方法，发明类别：发明专利，专利号：ZL 2016 10293033.9 肖青梅，鄂鹏，王晓钢，一种模拟地球磁尾三维磁重联的地面模拟装置及方法，发明类别：发明专利，专利号：ZL 201910068513.9 肖青梅，鄂鹏，王晓钢，一种驱动磁重联的等离子体装置，发明类别：发明专利，专利号：ZL 201910068511.X 肖青梅，鄂鹏，王晓钢，模拟三维非对称磁重联的等离子体模拟装置及其实现方法，发明类别：发明专利，专利号：ZL 201910069337.0 肖青梅，鄂鹏，王晓钢，一种模拟大尺度磁层顶磁重联的地面模拟装置及方法，发明类别：发明专利，专利号：ZL 201910068521.3 肖青梅，刘威，王一钦，苏琪，王敏，黄韬，一种双脉冲激光诱导解吸附光谱测量系统及其测量托卡马克共沉积层中氘分布的方法。发明类型：发明专利，专利号：ZL 202210942642.8 王志斌，肖青梅，鄂鹏，聂秋月，张仲麟，林伟胜，地球环电流效应空间等离子体地面模拟研究装置，发明类别：发明专利，专利号：ZL 201610236048 张仲麟，孙宇飞，毛傲华，肖青梅，徐淑岩，一种基于旋转磁场高密度球形等离子体发生装置，发明类别：发明专利。专利号：ZL 201910535465.X 丁洪斌，李聪，肖青梅，海然，张磊，吴兴伟，一种测量托卡马克第一壁表面氘或氚滞留空间分布方法，发明类别：发明专利。专利号：ZL201110022152.8 丁洪斌，海然，肖青梅，张磊，李聪，一种真空紫外激光清洗第一镜的方法及装置，发明类别：发明专利。专利号：ZL201110056878.3 招生信息 名称 1. 围绕聚变装置等离子体与第一壁材料相互作用，指导学生开展第一壁材料的激光光谱诊断研究。 2. 围绕哈尔滨工业大学“空间环境地面模拟（SESRI）”装置中“等离子体环境模拟与研究系统（SPERF）”中磁重联、波-粒子相互作用过程等离子体的产生及诊断等方面，开展基于装置设计建设的预研实验和人才培养工作。指导学生研究课题支撑大科学工程等离子体源和诊断的预先研究及磁尾重联研究平台的建设。 所在研究团队与国内外知名高校及研究机构有很好的合作基础。团队学生曾赴美国普林斯顿大学、奥本大学、新加坡南洋理工大学、北京大学、中国科学技术大学等高校访学；毕业生赴美国加州理工大学、新加坡南洋理工大学、北京大学等高校继续深造，或进国内知名高校或企业工作。 现有硕士生4名，每年招收等离子体物理方向博士研究生1-2名，硕士研究生1~2名