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国家自然科学基金创新研究群体:强电磁技术及应用

发表时间:2018-10-10 作者:朱瑞东 浏览次数:

2018年获批。

群体面向国家重大需求和国际科技前沿,长期围绕强电磁基础理论、关键技术及应用开展研究,探索电气学科前沿问题,不断挑战电磁参数的极限指标,拓展电磁技术新的应用领域。

群体负责人:李亮

“国家自然科学基金创新研究群体项目于2000年设立,旨在支持优秀中青年科学家为学术带头人和研究骨干,共同围绕某一重要研究方向开展创新研究,培养和造就在国际科学前沿占有一席之地的研究群体,是目前我国学术影响力最大、竞争最为激烈的人才计划类项目。



说明:以下内容参考于20186月份的群体建设资料

一、团队组成

核心人员:李 亮,程时杰,于克训,文劲宇,何俊佳,李红斌

骨干成员:韩小涛,丁洪发,彭 涛,胡家兵,徐 伟,蒋栋,彭 晗,王康丽,朱增伟,熊紫兰,等

二、群体基本情况

2018816日,国家自然科学基金委公布了2018年度国家自然科学基金创新研究群体项目评审结果,李亮教授牵头的强电磁技术及应用创新研究群体项目入选。

群体依托华中科技大学强电磁国家重点实验室,聚集了一支以院士、国家杰出青年基金获得者、长江学者特聘教授为核心,以优秀青年基金获得者、教育部新世纪优秀人才等高层次人才为骨干的研究队伍,学科专业背景涉及高电压与绝缘、电机与电器、电力电子、电磁测量、电力系统等电气工程二级学科。

群体面向国家重大需求和国际科技前沿,长期围绕强电磁基础理论、关键技术及应用开展研究,在承担脉冲强磁场实验装置国家重大科技基础设施建设任务的同时,在国家自然科学基金重点项目、973863、国家重大科技专项等国家重大项目的持续支持下,拓展强电磁技术在聚变实验装置、先进电磁装置、高端电工装备等领域的应用,圆满完成多项国家级重大研制任务。

三、主要研究成果

1. 建成世界上最好的脉冲强磁场装置之一,获得迄今最高单位能量的磁场强度,将我国脉冲强磁场的水平提高到90.6T,达到亚洲第一、世界第三的水平,得到国内外学术同行的高度评价,在储能电源设计和高参数磁体技术方面取得的成就位列世界顶级;

2. 建成国内高校唯一的中型托卡马克J-TEXT磁约束聚变实验装置,支撑群体依托单位成为我国磁约束聚变的重要基础研究和人才培养基地,深度参与全球规模最大、影响最深远的国际科研合作计划国际热核聚变实验堆(ITER,在该装置上研制的超高温等离子体测量偏振仪系统关键参数均为世界最高水平;

3. 突破储能电源关键技术,使我国高能密电容器的储能密度提升至 2.7MJ/m³,在储能密度、转换效率和储能规模上达到国内领先、国际先进水平,为先进电磁装备的小型化、紧凑型应用提供了重要技术支撑;

4. 在世界上首次提出了采用耦合电抗器进行能量耦合的机械式高压直流断路器拓扑结构,显著降低了直流断路器复杂程度和制造成本,研制出开断电流不低于9kA、开断时间不大于5ms的世界首台160kV机械式高压直流断路器并成功投运,成为我国在柔性直流输电领域持续创新的又一重要里程碑;

5. 研制的光电式电信号测量装备性能全面超越国内外同类设备,测量精度最先达到0.05级,电流最大量程增大1倍,响应时间缩短为1/3,率先将装备电磁防护整体性能提升到A级,成为行业新标准,核心组件被国内所有制造商采用并批量出口至ABB,引领了光电式电信号测量装备跨越式发展,获得2017年国家科技进步二等奖。

四、群体方向目标

在我国实施创新驱动发展战略、大力建设创新型国家的新时代背景下,强电磁技术及应用成为支撑基础科学研究、突破前沿技术瓶颈、服务国家战略需求的重要手段。加强电磁物理现象的基础研究、在电气学科前沿开展创新性探索、不断挑战电磁参数的极限指标、拓展电磁技术新的应用领域,成为本群体未来的研究方向和奋斗目标。

在强脉冲功率技术方面,群体将立足于强脉冲功率系统组成和应用中的共性需求,集中研究关键单元器件在高电磁参数、高储能密度、高功率密度和高重复频率条件下各种性能的演变规律;在高参数磁场技术方面,讲开展极端参数、复杂位形磁场的产生与调控技术研究,向更高参数磁场发出冲击,挑战强电磁工程的极限;在复杂电磁系统的精准测量与控制方面,将从测量原理改进、方法手段创新方面着手,进一步提升强电磁干扰、多物理场耦合条件下的系统的运行效率、稳定性和可靠性。