物理科学与技术学院专业介绍
物理科学与技术学院
光学
1.培养目标:
培养在教学、科研、企业、公司等领域光学应用技术的高级专门人才。学生毕业后可具有坚实的光学理论基础和系统的专门知识,具有较强的独立从事光学相关研究工作的能力,能较熟练翻译与所从事专业相关的外文资料。
2.培养优势、特色(培养条件):课程体系、师资队伍、实践实训等。
黑龙江大学光学学科经过多年发展,形成了具有特色和优势的光纤技术、光学检测技术、光电信息技术、以及先进功能材料的制备和光学特性研究四个主要研究方向。
光纤技术主要从事光纤通信、光纤传感器技术方面的研究与开发工作。在该研究方向中,特别注重光纤光栅的制作与各种应用。在光纤传感技术中,除了研究对各种物理量、化学量的检测技术外,还着重研究波分、时分、空分及复合复用的传感网络。在光纤通信技术中,主要研究光有源及无源器件,包括半导体激光器、半导体光放大器、光纤放大器、光调制器、密集型波分复用器等。本研究方向还将开展光纤激光器方面的研究工作。信息业的发展引起以光通信和光纤传感为代表的光电子行业在全球范围内急剧膨胀,本研究与这一发展方向相一致。目前的研究成果已达到国内领先。该方向的学术带头人为刘盛春教授。
光学检测技术是利用物理学方法(主要是光学方法)对工程结构体在静态及动态载荷作用下,其力学响应进行实验研究。采用光学方法主要包括:光弹性法,云纹法,散斑法,焦散线法,全息法等方法。这些光学方法的特点是:全场性,精度高,可以进行模拟测量,也可以进行实物测量。由于工程结构体本身及其所受载荷的复杂性,理论计算很难给出数值解,因此实验的方法越来越受到重视,它可以为工程结构体的设计,养护及维护提供重要的理论依据。该方向的学术带头人为王强教授。
光电信息技术主要研究内容包括:(1)自由空间光通信技术;(2)激光雷达技术;(3)光电位移转换技术;(4)混沌在信息通信领域的应用。自由空间光通信技术和激光雷达技术集中于光通信和激光雷达系统的理论和实验研究、与系统有关的其他方面包括大气传输特性、目标特性等方面的研究。研究成果将主要应用于光通信、目标识别、防撞与导航等领域。该方向的学术带头人为蔡喜平教授。
先进功能材料的制备和光学特性方向主要研究内容包括:(1)以原子与分子物理为基础,从事原子、分子与团簇结构与光谱等性质的理论研究,主要研究含贵金属Au,Ag,Cu分子及团簇的结构与光谱。(2)量子点功能材料的制备及其光学性质的研究;(3)超冷原子和超冷分子的制备及超冷原子与分子耦合系统的类光学特性。(4)原子分子物理中电子正电子与原子的碰撞截面的研究等。本方向为基础性研究,是凝聚态物理与光学的交叉学科。该方向的学术带头人为刘凤丽教授。
黑龙江大学光学学科实验室总面积600平方米,实验设备总价值500万元左右。设有黑龙江大学光纤研究所。
主要课程有:非线性光学、数值分析、量子光学、光电子学与光子学的原理及应用、激光技术、高等物理光学、半导体激光器及其应用、光波导理论、光微环谐振器原理、光纤传感技术、光纤技术、光纤光学、傅里叶光学、光学检测技术、FPGA数字系统设计、非线性动力学与混沌基础。
师资队伍:本学科现有硕士生导师8人,王强教授、蔡喜平教授、刘盛春教授、刘凤丽教授、高绍宏副教授、安利民副教授、周林副教授。指导教师团队获多项国家级和省部级项目,完成横向课题50万元,发表论文一百多篇。
实践实训:所有硕士研究生都参加到指导教师的项目中,通过完成具体项目进行论文工作。
3.毕业后发展前景。
毕业的研究生可根据自己志向的选择进一步发展,有的考取博士研究生进一步深造,有的到公司、企业等部门工作,有的从事教育事业。
核技术及应用
1.培养目标:
培养在教学、科研、工业、环境监测、医学等领域具有核技术及应用专业知识和实验技能的高级专门人才。本专业学生毕业后能够具有坚实的核物理理论基础、扎实的核辐射检测与数据分析的实验技能;具有较强的电子线路和单片机的应用能力;掌握蒙特卡罗算法模拟程序的使用;能较熟练翻译与所从事专业相关的专业外文资料。
2.培养优势、特色(培养条件):课程体系、师资队伍、实践实训等。
黑龙龙江大学核技术及应用硕士点是黑龙江省高校中唯一的培养核技术及应用硕士点。实验室总面积300平方米,实验设备总价值200万元。实验设备有:理论计算用的服务器1台;高纯锗(HpGe)γ射线能谱仪1套、NaI闪烁晶体γ射线能谱仪1套、低本底α、β探测仪1套、放射性氡气测量仪2台、中子剂量当量剂量仪1台、进口英国产x、γ射线剂量仪1台、个人热释光剂量仪1套、进口美国产医用X射线诊断机影像质量控制检测仪1套、美国产医用CT诊断机影像质量控制检测仪1套 、γ射线剂量率仪3台。
本专业主要研究方向:1、核仪表研制与应用:主要研究内容是利用核物理、核电子学、单片机技术及相关技术研制工农业现场检测用的核仪表,包括核探测器设计及电路的研制、高低压电源的研制、智能单片机软、硬件的研制等。已成功研制出核密度计、核料位计、灰分仪、核子秤、原油含水率在线测量仪等产品。2、辐射防护检测与蒙特卡罗算法:主要研究内容是放射卫生检测与评价、蒙特卡罗方算法在辐射防护领域中的应用。黑龙江大学核技术应用研究所,于2004年5月获黑龙江省卫生厅颁发的“黑龙江省职业卫生技术服务机构”资质证书。主要从事放射卫生的检测与安全评价工作。主要服务对象为医院、工厂、学校等单位,同时亦可对家庭装饰材料的放射性进行检测。3、高能重离子碰撞物理:主要研究内容是利用强度干涉学理论研究高能核——核碰撞所产生的极端高温、高密度的核物质的性质,探测新的核物质相。随着人们对介子的深入研究,发现末态观测到的介子的多重数分布与的多重数分布存在明显的差异,产生原因可能与库仑相互作用有关,通过蒙特卡洛模拟计算分析两粒子关联函数的库仑作用影响获得了更多关于碰撞源的空间尺度和粒子产生动力学机制的理论。4、核结构:主要研究内容是利用在束核谱学实验方法和核理论相关知识对原子核结构进行深入的实验分析和细致的理论研究,揭示物质世界核层次的深层运动演化规律和物质构成结构存在和发展的深层机制。该研究方向是纯基础科学研究,从根源的观点认识和解释微观世界如何运行。该研究方向填补省内硕士点研究方向空白。
主要课程有:高等量子力学、原子核物理、核物理实验方法、辐射防护基础、核探测器与核电子学、物理检测技术、核动力工程、蒙特卡罗计算方法、核仪表及应用、职业卫生评价、高能多强子产生物理、强度干涉学导论、核结构概论、核谱学实验技术、前沿讲座、教学实践。
师资队伍:核仪表研制与应用和辐射防护检测方向:孙普男教授、高德玉研究员、李北城研究员、侯月新研究员,高能重离子碰撞物理方向:李淑侠教授,核结构方向:赵延新博士。指导教师团队获多项国家级和省部级项目,完成横向课题上千万元,发表论文三百多篇。
实践实训:所有硕士研究生都参加到指导教师的课题中,实践基地有黑龙江省科学院技术物理研究所、哈尔滨锅炉厂、哈尔滨医科大学附属肿瘤医院等。
3.毕业后发展前景。
毕业研究生可根据自己志向需求选择进一步的发展方向。可选择考取博士研究生进一步深造;可选择到高校、评价机构、行政管理等部门,进行教学、科研、检测和管理等工作;也可选择到医院、工厂等核技术需求机构,从事放射治疗物理师、核技术应用工程师等相关工作。