放電等離子體實驗室的特色在于結合了準確的數(shù)值模擬與先進的放電等離子體發(fā)生和診斷系統(tǒng)，主要的研究平臺包括：放電等離體子體高性能計算平臺和放電等離體子體高精度實驗平臺。高性能計算平臺包含多臺高性能計算工作站，并已經(jīng)組成計算集群，同時與山東大學計算中心、國家超算濟南中心建立了長效合作機制，使該平臺在等離子體的流體模擬、粒子模擬及混合模擬方面能實現(xiàn)較好的仿真實驗，針對具體的模擬對象，實驗室開發(fā)了數(shù)套等離子體模擬軟件，申請了軟件著作權多項。高精度實驗平臺配置了相對齊全的基礎放電裝置和部分國內先進的等離子體診斷設備，涵蓋了從射頻、微波放電至介質阻擋放電再到水下電爆破的放電方式，可實現(xiàn)對放電和其與介質相互作用的電、聲、熱、光學參數(shù)的診斷研究，從而實現(xiàn)從發(fā)生到現(xiàn)象分析再反饋到等離子體調制的閉環(huán)研究能力，特別是配備了國際領先的LIF激光誘導熒光系統(tǒng)以及超速相機ICCD光譜儀系統(tǒng)，可實現(xiàn)對等離子體活性粒子的瞬態(tài)時空分辨研究和放電形態(tài)學研究。

放電等離子體實驗室主要包含數(shù)值模擬計算平臺和精準實驗平臺。數(shù)值模擬計算平臺包含了多種用于實現(xiàn)數(shù)值模擬的專業(yè)軟件，如MS，Comsol。實驗平臺根據(jù)功能可分成電源發(fā)生器系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和診斷系統(tǒng)。電源發(fā)生器系統(tǒng)包含了高壓直流電源、電壓高頻高壓交流電源、方波納秒脈沖電源、微波調制電源、射頻脈沖源、大氣壓射頻DBD發(fā)生器、大氣壓氣液兩相DBD發(fā)生器、低氣壓真空放電倉、液相放電箱等。基礎電學診斷設備包含Tek P6015 型高壓探頭、Pearson 6595 型羅氏線圈和CWF HF600型羅氏線圈等。先進光學診斷設備包含Canon EOS 500D 型數(shù)碼相機、騰龍 70-200mm F/2.8 Di VC USD鏡頭、光纖、聚集光路、Princeton 750 型光譜儀、PI-MAX4 型ICCD高速攝像儀、InnoLas SpitLight 600 泵浦激光器和LiopTec 染料激光器等。基于以上軟硬件基礎，再結合電力工業(yè)需求，特別針對近年來等離子體在生物醫(yī)學、環(huán)境治理、材料改性等多方面所展現(xiàn)出的巨大應用前景，實驗室可通過結合不同的發(fā)生系統(tǒng)和診斷手段實現(xiàn)具有應用價值的研究，可進行的大類實驗包括：大氣壓/低氣壓射頻微波等離子理論及應用、大氣壓/低氣壓射流DBD等離子體理論及應用、液相放電理論與物化效應應用。

(a) 納秒脈沖系統(tǒng)                                (b) 微波調制電源

(c)光譜儀和ICCD高速攝像儀                       (d) 泵浦激光發(fā)生器

圖1 電源發(fā)生器系統(tǒng)及光學診斷設備

(a) 氣體放電等離子體室                  (b) 光學診斷與液相放電等離子體室

圖2  放電等離子體實驗室