张洪明教授深度解析光谱分析技术的应用研究

近期，《前沿视点》栏目组由董磊副总经理携团队拜访中国科学院合肥物质科学研究院张洪明老师。张老师在光谱诊断技术领域取得了重要的研究成果，本次采访聚焦张老师科研工作及当前实验室*新进展，并对光谱诊断技术发表独到见解。

科研工作风采展示

光谱诊断是测量等离子体参数的关键手段之一。等离子体的温度、密度等众多重要参数，均可通过光谱系统来精确测量。在全球范围内，大型的聚变实验装置普遍配备了完善的光谱诊断系统。同样，我国的EAST托卡马克装置也已配置了覆盖X射线、紫外、可见光到红外各个波段的光谱诊断系统，以应对不同层级参数的测量需求。就光谱诊断而言，在磁约束核聚变领域，尤其是托克马克装置中，许多科学家致力于工程项目，即构建实验平台。张老师团队运用光谱诊断这一物理方法，对构建好的托克马克装置进行深入分析，为工程科学家们提供更多有价值的参考。

目前团队负责的光谱诊断工作涵盖多个系统，具体包括：

1. X线弯晶谱仪，该系统主要用于精确测量等离子体的离子温度及旋转速度，是分析等离子体动力学特性的重要工具。

2. 紫外及真空紫外光谱仪，该设备专注于测量等离子体中的杂质成分，对于保障聚变反应的安全性和纯度至关重要。

3. 可见光光谱仪，同样用于测量等离子体中的杂质成分，但其测量范围与紫外光谱仪有所不同，能够提供更全面的杂质分析数据。

此外，团队还拥有其他多种光谱仪，这些设备共同构成了全面覆盖各波段的光谱诊断系统，能够测量并分析等离子体的多种参数和特性。

光谱诊断技术的挑战与突破

托克马克上进行光谱诊断系统的研发极具挑战性，条件极为苛刻，包括高温、非接触操作及高强辐射等，这对系统提出了极高的要求。在克服这些工程难题的过程中，张老师积累了丰富的经验，并不断完善光谱系统的各项指标。

目前张老师团队与社会上的企业合作，将光谱分析技术应用于工业在线检测领域，特别是在化工、制药及食品等行业，这些行业展现出了巨大的应用前景。团队主要聚焦于近红外波段，用于测量分子光谱，产品应用的场景包括原料药生产、氨基酸及柠檬酸等发酵过程。这些应用场景虽然与核聚变的光谱诊断有所区别，但也存在共通之处，使得研发成果得以有效利用。

光谱诊断产品研发心路

在光谱诊断技术从科研领域向工业领域跨越的征途中，张老师团队深刻认识到工业产品与科研设备之间的显著差异。其中，性价比和稳定性成为了工业产品选择中不可忽视的关键因素。正是基于这样的认识，团队在开发光谱系统时，采用国产设备具有更大的空间，因为国产设备往往能提供更优的性价比。 其次，在开发光谱系统的过程中，有幸与众多优秀的国内设备供应商建立了联系。基于他们提供的高质量光谱设备，团队能够构建出性能卓越的分析系统，这也为张老师带来了*大的科研成果。

国产仪器发展的看法与期待

张老师表示，*近几年国产仪器的发展确实如雨后春笋般迅速，不仅在数量上增多，性能、稳定性以及精度方面也都有了显著提升，这是大家有目共睹的。随着技术的不断进步，国产仪器在多个领域逐渐崭露头角，国产替代的趋势日益明显，行业发展前景广阔。展望未来，张老师相信在半导体等高科技领域，国产仪器将发挥越来越大的作用。

寄语卓立汉光25周年

张老师表示非常高兴有这个机会，在卓立汉光成立25周年的重要时刻，与大家分享我的心路历程。他衷心祝愿，“卓立汉光在未来的发展能够越来越好，设备性能能够持续提升。”

总结

与张洪明老师深入探讨了光谱诊断技术在科研与工业应用中的探索与成就。张老师团队在光谱诊断领域取得了显著成果，通过构建覆盖多波段的光谱诊断系统，为磁约束核聚变研究提供了重要支持。团队不断突破技术瓶颈，将科研成果转化为工业应用，衷心祝愿张老师在光谱诊断技术越做越好，取得更具突破性的科研成果。

人物介绍

张洪明博士，中国科学院合肥物质科学研究院副研究员，博士毕业于日本综合研究大学院大学，EAST装置杂质光谱诊断系统负责人。博士毕业于日本文部省综合研究大学院大学，EAST托卡马克装置软X射线/极紫外/真空紫外光谱诊断系统负责人，长期从事杂质光谱诊断及等离子体杂质输运物理研究，并开展了面向聚变堆的杂质光谱诊断系统研制。主持国家自然科学基金，安徽省重点研发专项等多项项目，发表期刊会议论文16篇，国际会议口头报告12次。