视点前沿 | 重庆大学熊青教授：解码等离子体诊断技术的现在与未来

老师简介：熊青，重庆大学教授、博士生导师，等离子体先进诊断与应用实验室（Lab-APDA）负责人, 从事非热等离子体的激励与控制、在线原位诊断、等离子体应用研究，主要包括：气体放电过程及机理、气/液与气/固界面相互作用、激光与等离子体相互作用等。主持多项国家自然科学基金（3项）、省部级及企业科技研发项目（5项），以第一作者 或通讯作者身份发表期刊论文70余篇，参与英文专著1部，国际/国内学术会议邀请报告10余次，2014年获湖北省优秀博士论文。

结缘：科研兴趣，引航等离子体之路

谈及选择等离子体诊断方向的初衷，熊教授笑称 “缘分使然 ”。硕士阶段，他师从国内低温等离子体领域开拓者，在导师的指导下，从参与实验、开展研究起步，逐步建立对这一领域的初步认知。

硕博连读期间，得益于导师支持，熊教授赴比利时根特大学、美国明尼苏达大学联合培养。国外自由开放的学术氛围深深感染了他，频繁参与学术会议的经历，更让他在交流中不断深化对研究的理解。“从被动接受到慢慢熟悉，再到真正喜欢”，熊教授坦言，正是这份日渐浓厚的兴趣，支撑他多年深耕等离子体诊断领域，在探索中收获成就感，*终坚定了长期深耕的决心。

破局：国产仪器，在机遇中沉心追赶

谈及国内等离子体诊断仪器的自主创新，熊教授认为 “机遇与挑战并存”，且机遇正处于历史窗口期。

当前，国际经济博弈与先进设备管制，让国内科研界、产业界深刻意识到 “卡脖子” 问题的紧迫性 —— 进口设备不仅价格高昂，售后响应远不及国产产品及时周到。“科研要推进，设备是刚需”，熊教授直言，这一现状为国产高端科研仪器研发与发展提供了巨大空间，“国内科研院所、大型企业需求旺盛，国产品牌只要接住机遇，就能快速成长”。

挑战同样不容忽视。熊教授以 “走路一步一步、吃饭一口一口” 作比，强调国产仪器要达到国外同类产品的性能参数，必须经历时间积累。他特别提及卓力等优秀国产品牌，寄语企业 “沉住气、做扎实”，从追赶逐步实现并跑，未来甚至有望超越国外产品 —— 而这需要企业沉下心打磨技术，拒绝急功近利。

突破：TIE 新方法，解决氧原子测量难题

2023 年，熊教授团队在《Journal of Physics》发表论文，提出 “臭氧全光解 TIE 方法”，为等离子体诊断的测量误差难题提供了新解法。

“诊断测量的核心是‘测准’，测不准的结果不仅无用，还可能误导研究”，熊教授解释。传统氧原子定量测量采用双光子激光诱导荧光（TALIF）方法，需以氙原子为标定物，但二者本质不同，标定依赖理论数据，误差是否存在、误差多大，长期以来都是行业痛点。

为避开这一问题，熊教授团队另辟蹊径：既然测量氧原子，为何不用其自身标定？基于这一思路，新方法实现了氧原子自校正测量，从根本上提升测量准确性，为高活性等离子体成分的精准诊断提供可靠方案。

落地：仪器研发，瞄准便携与场景适配

等离子体技术的应用早已突破实验室，延伸至半导体工业、航空航天、生物医学、食品保鲜等前沿领域。但熊教授指出，技术落地时，“关键参量的实时监测” 仍是一大难点。

在他看来，气体温度、电子参数、化学活性是掌握等离子体物化特性的核心，其中电子参数与关键化学成分的测量难度*高。“过去我们常把等离子体当‘黑盒子’，看效果调参数，却不清楚内部原理”，熊教授说，这正是实时监测的重要性所在 —— 只有明确关键参量，才能真正掌握技术应用的核心逻辑。

这一需求也为仪器研发带来新灵感：工业现场需要的不是复杂笨重的实验室设备，而是 “紧凑、便携、易操作” 的工具。“仪器必须融入应用场景，方便工程师使用”，熊教授强调，这是科学仪器从 “科研级” 走向 “产业级” 的关键。

展望：未来 5-10 年，两大领域成产业化重点

谈及低温等离子体未来 5-10 年的产业化前景，熊教授给出清晰判断：国家重点扶持领域将率先突破，民生领域潜力可期。

首当其冲的是半导体行业。“这是国内热门、也急迫需要发展的领域”，熊教授表示，等离子体技术在半导体制造中的应用需求旺盛，将成为产业化核心增长点。其次是航空航天领域，尤其是电推进技术的发展，离不开等离子体技术支撑，这也是国家战略层面的重点方向。

对科学仪器企业而言，这些产业化方向意味着新的市场机遇：围绕半导体、航空航天的高端监测仪器，以及适配生物医学、民生场景的便携设备，都将是未来发力重点。

协同：产学研，高校筑基 + 企业赋能

凭借与国家电网等企业的合作经验，熊教授对产学研的理想模式有清晰认知：“高校做高校的事，企业做企业的事，各司其职，协同创新。”

在他看来，高校的核心任务是提供基础支撑：厘清仪器工作原理、开发理论模型、搭建功能样机 —— 即便 “粗糙但能实现功能” 的样机，也是为产业化打下的关键基础。企业的优势则在工程化与市场化：在高校样机基础上，优化设备可靠性、智能化水平，简化操作流程，让仪器更适配终端用户需求，*终实现技术商业化落地。

这种 “高校筑基、企业赋能” 的模式，既能避免高校陷入工程化细节，也能让企业少走技术弯路，是产学研深度融合的*优路径。

愿景：建共享平台，推动领域共同发展

谈及团队未来规划，熊教授提到核心目标 —— 搭建国内首个 “共享的综合等离子体诊断平台”。

他解释，当前等离子体诊断设备昂贵、维护门槛高，许多研究团队因资源限制无法开展诊断研究。若能建成共享平台，让不同方向的学者按需使用设备、共享技术，既能降低科研成本，也能促进跨领域交流，推动整个等离子体诊断领域的发展。

未来，随着国产仪器崛起、产学研深度融合，以及共享诊断平台落地，我国等离子体技术必将在更多领域绽放光彩，为科技自立自强注入新动力。

【致卓立汉光的同行者】

感恩相伴，不负信赖！

【熊老师简介】
 

熊青，重庆大学教授、博士生导师，等离子体先进诊断与应用实验室（Lab-APDA）负责人, 从事非热等离子体的激励与控制、在线原位诊断、等离子体应用研究，主要包括：气体放电过程及机理、气/液与气/固界面相互作用、激光与等离子体相互作用等。主持多项国家自然科学基金（3项）、省部级及企业科技研发项目（5项），以第一作者或通讯作者身份发表期刊论文70余篇，参与英文专著1部，国际/国内学术会议邀请报告10余次，2014年获湖北省优秀博士论文。