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孙对兄

[发布单位:    来源:物理与电子工程学院    发布时间:2021-05-27]


本情况:

姓 名: 孙对兄

性 别:男

出生年月:19841

职称:教授/副编审,硕导

研究方向:等离子体光谱学激光等离子体激光诱导击穿光谱技术电子束离子阱实验

E-mail: sdx_0102@163.com;sundx@nwnu.edu.cn


教育经历:

1.2010/9–2013/7,西北师范大学,原子分子物理,博士

2.2007/9–2010/7,西北师范大学,原子分子物理,硕士

3.2003/92007/7陇东学院物理学,学士


科研与学术工作经历:

1.2015/03-2015/04, 国际理论物理中心意大利,访问

2.2015/12至今,    西北师范大学,物理与电子工程学院, 副教授

3.2013/10-2015/11, 西北师范大学,物理与电子工程学院, 讲师

社会及学术兼职:

中国光学工程学会激光诱导击穿光谱(LIBS)专业委员会委员、全国光电测量标准化技术委员会标准组评审专家、《西北师范大学学报》(自然科学版)副编审、Analytical Letters》、Measurement》、《中国激光》等刊物审稿人。

科研情况简介:

孙对兄,副教授/副编审,硕导。主要从事原子结构与光谱、激光等离子体辐射动力学、电子束离子阱、激光诱导击穿光谱技术等方面的实验和理论研究。承担国家自然科学基金6项(主持3项,参与2项)申请国家发明专利4,授权2。在Scientific reportsOptics LettersPhysics of plasmas等期刊发表论文50余篇,获甘肃省高校科技进步一等奖1项。

科研项目:

[13]基于激光微探针技术的敦煌莫高窟壁画原位分析新方法研究,(批准号:NWNU-LKQN2019-1),2019年西北师范大学青年教师科研能力提升计划项目,起止年月:2020.1-2021.12,经费5.4万元,主持

[12]用于丝绸之路洞窟壁画颜料分析的新型遥测仪器研制,(批准号:2020C-17),2020年度甘肃省高等学校产业支撑计划项目,起止年月:2020.7-2023.6,经费100万元,主持

[11]基于激光诱导击穿光谱技术的敦煌莫高窟壁画原位分析方法研究(批准号:61965015),国家自然科学基金,起止年月:2020.1-2023.12,经费39万元,主持

[10]基于等离子体辐射动力学模型的CF-LIBS技术定量分析方法研究(批准号:61741513),国家自然科学基金,起止年月:2018.1-2018.12,经费10万元,主持

[9]基于大气压环境中等离子体辐射动力学模型的CF-LIBS技术定量分析方法研究(批准号:SKLD17MK13),电力系统国家重点实验开放课题,起止年月:2017.1-2018.12,经费5万元,主持

[8]液相阴极辉光放电原子发射光谱快速检测水中重金属元素的方法研究(批准号:21567025),国家自然科学基金,起止年月:2016.1-2019.12,经费54万元,参与。

[7] 基于激光诱导击穿光谱技术的水中重金属元素的高灵敏检测(编号:11564037),国家自然科学基金,起止年月:2016.1-2019.12,经费57万元,主持

[6] 射频辅助的双脉冲激光诱导击穿光谱技术及其高灵敏检测系统集成开发研究(编号:YWF-2013-003),甘肃省高等学校基本科研业务费,起止年月:2014.1-2015.12,经费:20万元,参与。

[5] 射频辅助的激光诱导击穿光谱技术及其对中药材元素的高灵敏检测研究(编号:11364037),国家自然科学基金项目,起止年月:2014.1-2017.12,经费55万元,参与。

[4] 西北师范大学青年教师科研能力提升计划基金项目(编号:NWNU-LKQN-13-14),起止年月:2014.1-2016.12,经费:5万元,主持

[3] 基于LIBS技术的微量元素高灵敏检测方法研究(编号:1308RJZA166),甘肃省自然科学研究基金计划,起止年月:2013.6-2015.7,经费:3万元,参与。

[2] 中高Z离子内壳层光谱特性的实验和理论研究(编号:11064012),国家自然科学基金,起止年月:2011.1-2013.12,经费:30万元,参与。

[1] 高离化态原子的超精细碰撞激发及辐射衰变的辐射理论研究(批准号:11147018),国家自然科学基金,起止年月:2011.1-2014.12,经费20万元,参与。


科研获奖:

[1] 原子(离子)碰撞动力学及辐射极化特性的研究,甘肃省高校科技进步一等奖(2014年)


主要研究方向及学术成就简介:

1. 激光诱导击穿光谱技术(LIBS)及其应用研究

 激光诱导击穿光谱技术(LIBS)是一种基于原子发射光谱学、多学科交叉结合的元素分析检测技术,其优越性主要体现在无需取样和样品制备,所需量少,对样品的破坏性小,适用于固态、液态或气态样品中的元素成分检测,分析速度快、灵敏度高,可在恶劣环境条件或是远程遥测条件下实现多元素、原位、在线和实时检测。在材料成分在线分析、环境监测、工业流程控制、生物医学检测、考古学和文物鉴定、空间探测、军事爆炸物分析和深海探测等诸多领域具有巨大的应用潜力。

我们开展激光诱导击穿光谱技术的机理和应用研究,取得如下研究成果:(1)分别利用单、双脉冲CF-LIBS方法先后开展了铝合金、枸杞芽、土壤、废旧电池等中元素含量定量分析;通过木片吸附方法提高了液体中重金属Cr的检出能力;提出了基于高纯石墨靶旋涂纳米颗粒方法提高中药材中重金属元素检测限的方法。其中系列研究成果发表于【Eur. Phys. J. Appl. Phys 6130802 (2013)Analytical Letters 45, 1936 (2012)Optics & Laser Technology 44,2469 (2012)Plasma Science and Technology 16,598 (2014)】等;(2)“气液联用激光诱导击穿光谱装置及检测方法”已获国家发明专利授权【专利号:201210453339.8

2. 激光等离子体时空演化测量与辐射流体动力学诊断研究

 激光等离子体中高电荷态离子的辐射特性及其时空演化过程研究是当前原子物理学研究领域的重要前沿课题。开展该项研究,对于深入理解原子(离子)的内部结构和等离子体的演化特性具有重要意义,同时可为天体和聚变等离子体的状态诊断、惯性约束聚变和受控热核聚变装置的研究提供重要的方法和数据支持。

 截止目前,我们取得了如下研究成果:(1)实现了高精度的时空分辨激光等离子体光谱测量和瞬态成像系统的集成,开发了快速的测量控制和光谱诊断分析软件。其中系列研究成果发表于【Physics of Plasmas 23,033302 (2016)24, 013302 (2017)24, 043302 (2017)】等;有关测量控制和分析软件已登记软件著作权【登记号:2015SR259227】;(2)开发了基于辐射流体动力学模型的激光等离子体演化模拟程序,实现了中高Z元素激光等离子体时空演化过程的重构,为准确理解激光等离子体的辐射特性和时空演化机制提供了重要的参考。系列研究成果发表于【Scientifics Reports 7, 45212 (2017)Optics Letters 41, 5282 (2016) 】等。

3. 基于电子束离子阱装置的实验和理论研究

 电子束离子阱(EBIT)装置是一种利用单一的、能量连续可调的电子束轰击并剥离掉几乎静止的原子的核外电子,形成具有特定电荷态等离子体的实验装置。被约束在阱区的高电荷态离子不断与高能电子束相互碰撞,发生电离、激发、辐射复合、双电子复合等一系列物理过程。通过观测和分析中心阱区离子与电子碰撞后发出的光谱,既可以研究原子和离子的结构信息,还可以研究电子-离子的相互作用过程。基于EBIT装置开展的高电荷态离子研究,在以下几方面具有重要的研究意义:(1)可为天体、可控核聚变等离子体的精确模拟和诊断提供了有效手段;(2)可为基础物理研究领域的超精细结构、禁戒跃迁几率、量子电动力学效应、相对论效应等研究提供了新的渠道;(3)可为高电荷态离子与物质表面相互作用的研究提供广阔的应用前景。




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