个人简介
李雪辰，1976年生，男，二级教授，博导，坤舆学者，中国电工学会等离子体专委会委员，中国力学会等离子体专委会委员，等离子体物理省重点学科学术带头人，365365最快线路检测中心物理博士点学术带头人，等离子体物理硕士点导师组长。河北省三三三人才第二层次人选，市先进青年科技奖获得者。
本科和硕士都是免试入学，毕业于365365最快线路检测中心。2005年博士毕业于中科院物理所，2006—2008年365365最快线路检测中心光学工程博士后，2014年英国拉夫堡大学高级访问学者。在大气压气体放电、等离子体物理、激光光谱及等离子体参数光学诊断等领域具有二十多年的研究经历，在气体放电的实验研究和数值模拟方面都积累了丰富的研究经验。主持包括国家自然科学基金等科研项目三十余项，在国内外权威刊物如Appl. Phys. Lett.、Plasmas Sources Sci. Technol.等刊物发表学术论文80余篇，授权发明专利十余项。
研究方向
大气压放电产生的低温等离子体中包含有大量的活性粒子，能与其它物质发生高效化学、生物、物理反应，并且大气压放电无需真空装置、易于实现流水线生产，在材料生长、表面改性、杀菌消毒、环境治理、生物医疗、飞行器通讯与隐身等众多领域具有广泛的应用前景。针对于此，本人的研究方向主要包含：
（1）大气压等离子体源的研制与特性表征。
大气压下的气体放电不需要传统低气压放电所必不可少的真空系统。此外，一些新兴的应用只能在大气压下来实现，如等离子体用于牙齿的清洗，辅助伤口的愈合等。在大气压放电等离子体通常是不均匀的（表现为放电细丝），导致样品的处理效果也是不均匀的。因此，如何在大气压下产生均匀放电具有重要意义。Kunhardt等研究指出，大气压均匀放电是目前低温等离子体研究的热点和难点问题。针对于此，我们创新性地提出了多种类型的大体积均匀等离子体产生装置，通过对放电特性的表征和放电机理的探究，不断实现大气压均匀等离子体尺度（长度、体积等）的突破。
（2）大气压均匀放电的数值模拟。
大气压均匀放电在工业应用方面有着巨大的前景，一直以来就备受各国研究人员的关注，但关于其放电机理认识还不是很清楚。只有搞清楚大气压均匀放电机理，才能推动实验的进一步发展，理论指导实验，获得更大尺度的大气压均匀放电等离子体源。
本小组采用流体力学模型及粒子模型等不同的数值模拟手段，通过求解电子和离子的连续性方程、流量方程以及电流平衡方程，分析了放电电流、气体电压、电子密度、离子密度和电场的时空分布，研究大气压均匀放电的特性和机制。
（3）低温等离子体的应用研究。
等离子体中含有大量的电子、离子、自由基、亚稳态粒子等高化学活性的物质。能与其它物质发生高效化学、生物、物理反应，在材料生长、表面改性、杀菌消毒、环境治理、生物医疗、飞行器通讯与隐身等众多领域具有广泛的应用。本小组目前开展的低温等离子体应用，主要集中在两个方面：低温等离子体薄膜改性研究（通过等离子体处理，通过改变薄膜材料的表面形貌，改变材料的物理性质，如亲水性、硬度、发光特性等）和气体放电处理污水（利用放电实现污染物的降解，实现污水的无害化处理）。本小组将等离子体参数（气体温度、电子激发温度、振动温度、电子密度等）与处理效率相联系，力图给出等离子体应用研究的普适性规律。等离子体应用研究属于物理、化学、材料学、生物等多学科领域的前沿交叉学科，需要大量的物理、化学、生物背景的研究人员。
学术成果
学术兼职
中国电工学会等离子体专委会委员
中国力学会等离子体专委会委员
博士研究生导师
物理学博士点学术带头人
等离子体物理硕士点导师组长
等离子体物理省重点学科学术带头人
光学工程强势特色学科学术骨干
光学与材料物理省重点实验室学术带头人
中国电工学会、中国力学学会高级会员；中国静电学会、中国物理学会会员
河北省物理学会理事
多次受邀作会议特邀报告，多次担任本专业学术会议的主持人、学术委员会委员、执行委员会委员、分会主席等职务。
本领域权威刊物如APL、PSST、JPD、POP等审稿人。
科研项目
主持国家级、省部级科技项目、军工项目及校企合作研究三十多项。近几年主持的主要项目包括：
国家自然科学基金“外加电磁场作用下大气压等离子体射流中流光动力学行为的实验研究和数值模拟”（编号12375250），项目经费54万元。
国家自然科学基金“调制波激励下大气压等离子体羽的形貌及活性粒子时空分布研究”（编号51977057），项目经费60万元。
国家自然科学基金“大气压冷等离子体刷放电特性及其在表面改性中的应用研究”（编号11875121），项目经费66万元。
国家自然科学基金“直流机理等离子体喷枪的放电模式及机理研究”（编号11575050），项目经费87.6万元。
国家自然科学基金“大气压均匀放电等离子体源的实验研究”（编号10805013），项目经费23万元。
国家自然科学基金“介质阻挡放电流光斑图的数值模拟”（编号10647123），项目经费2万元。
河北省杰出青年基金“大气压均匀放电机理研究”（编号2012201045），项目经费30万元。
河北省百优人才“大尺度大气压冷等离子体刷的特性研究”（编号SLRC2017021），经费20万元。
河北省三三三人才培养经费“大气压等离子体射流的模式控制研究”，项目经费5万元。
教育部科学技术研究重点项目“微等离子体喷枪的机理研究”（编号210014），项目经费2万元。
河北省自然科学基金“大气压等离子体射流中流光传播行为的实验研究和数值模拟”（编号A2022201036），项目经费6万元。
河北省自然科学基金“偏置正弦电压激励大气压等离子体羽的模式及形成机制研究”（编号A2019201100），项目经费10万元。
河北省自然科学基金“大气压空气均匀放电的实验研究”（编号A2011201132），项目经费5万元。
河北省自然科学基金“非均匀外加场中大气压辉光放电的实验研究”（编号A2009000149），项目经费3万元。
河北省自然科学基金“一维介质阻挡放电的机理研究”（编号A2007000134），项目经费4万元。
横向课题——军工项目“流场温度密度电子束荧光测量系统研制”，项目经费212.8万元。
横向课题——军工项目“电子束荧光测量引导试验”，项目经费8.5万元
横向课题——军工项目“专用滤光装置”，项目经费1.8万元。
横向课题——中国工程物理研究院材料研究所“闪烁流动池加工”，项目经费16.8万元。
横向课题——河北长孚电气设备有限公司“高压放电等离子体射流灭菌”，项目经费10万元。
横向课题——“高压电场细胞破壁研究”，项目经费2.3万元。
生物交叉项目——“等离子体技术对生物体遗传发育和免疫调控的影响”，项目经费20万。
多学科交叉项目——“等离子体对钛合金材料的表面改性及骨整合性能研究”，（DXK202011），项目经费20万元。
此外，专利实施许可6项，合同经费19万元。代表性论文
以第一作者发表学术论文60多篇，其中部分成果发表在物理top期刊APL、低温等离子体IF最高的期刊PSST上。
1. A large-scale filament-free planar plume generated by an argon plasma jet in a gas-confined barrier discharge geometry, Appl. Phys. Lett., 124, 214102 (2024)
2. Generation of a large-scale uniform plasma plume through the interactions between a pair of atmospheric pressure argon plasma jets，Appl. Phys. Lett., 117, 134102 (2020)
3. Performance of a large-scale barrier discharge plume improved by an upstream auxiliary barrier discharge, Appl. Phys. Lett. 109, 204102 (2016)
4. Morphology evolution of an atmospheric pressure glow discharge initiated in the air gap between a liquid cathode and a needle anode, Plasma Sources Sci. Technol., 30, 095021 (2021)
5. Morphology transition from diffuse to diffuse-and-filamentary for an argon plume with varying sinusoidal frequency or voltage amplitude, Plasma Sources Sci. Technol., 29,065015 (2020)
6. Regularly-swelling plumes generated in atmospheric pressure argon plasma jet excited by a biased sinusoidal voltage, Plasma Sources Sci. Technol., 28, 055006 (2019)
7. Two modes of a plasma jet excited by a direct current voltage, Plasma Sources Sci. Technol., 25(2), 025022 (2016)
8. A double-mode planar argon plume produced by varying the distance from an atmospheric pressure plasma jet, High Volt., 8, 1161-1167 (2023)
9. Numerically simulated influence of positive ions on the propagation of a positive streamer initiated in an argon plasma jet, Phys. Fluids, 34, 027112 (2022)
10. Discharge aspects of a snake‐like plasma plume generated by an atmospheric pressure plasma jet with variable argon flow rate, Plasma Process. Polym., e2200188 (2023)
11. Complicated streamer dynamics in petal‐like patterns formed on the substrate downstream of an argon plasma jet, Plasma Process. Polym., 17, e2200003 (2022)
12. Diffuse and spotted anode layers in an atmospheric pressure glow discharge with a water electrode and miniature argon flow, Plasma Process. Polym., e1900223 (2020)
13. Influence of operating parameters on high-pressure microhollow cathode discharge with a cylindrical hole, Plasma Process. Polym., e1900228 (2020)
14. Spatial‐temporal evolutions of surface discharge patterns generated on dielectric target interacted with a plasma jet, Plasma Process. Polym., e1900073 (2019)
15. Plume transition from solid to hollow with increasing the bias value of a sinusoidal voltage applied to an argon plasma jet, Plasma Process. Polym., 15, e1700224 (2018)
16. Dynamics of atmospheric pressure plasma plumes in the downstream and upstream regions, Plasma Process. Polym., 13(4), 480-487 (2016)
17. Numerical simulation on the characteristics of a micro-hollow cathode discharge with external surface of the cathode covered by a dielectric layer, J. Phys. D: Appl. Phys., 56,015203 (2023)
18. A diffuse argon plume generated downstream of an atmospheric pressure plasma jet equipped with a positively biased electrode, J. Phys. D: Appl. Phys., 55, 015203 (2022)
19. A compound plume with solid and hollow parts formed downstream of an argon plasma jet at atmospheric pressure, Phys. Plasmas, 28, 103507 (2021)
20. Mechanism of snake-like propagation for positive streamers in a meandering plasma plume excited by a positively biased sinusoidal voltage, Phys. Plasmas, 28 (2021)
21. Influence of asymmetric degree on the characteristics of a homogeneous barrier discharge excited by an asymmetric sine, Phys. Plasmas, 27, 113507 (2020)
22. Atmospheric pressure self-organized filaments in dielectric barrier discharge excited by a modulated sinusoidal voltage, Phys. Plasmas, 27, 082308 (2020)
23. Observation of self-organized honeycomb patterns by fast photography in a liquid-anode discharge, Phys. Plasmas, 26, 113501 (2019)
24. Comparison of deionized and tap water activated with an atmospheric pressure glow discharge, Phys. Plasmas, 26, 033507 (2019)
25. Influence of external parameters on nonlinear behaviors in a helium dielectric barrier discharge excited by a modulated voltage, Phys. Plasmas, 26, 023514 (2019)
26. Large-scale surface modification to improve hydrophilicity through using a plasma brush operated at one atmospheric pressure, Phys. Plasmas, 26, 023510 (2019)
27. Influence of voltage duty ratio on current asymmetry and mode of a helium dielectric barrier discharge excited by a modulated voltage, Phys. Plasmas, 25, 073510 (2018)
28. A diffuse argon plume generated by a longitudinal slit jet equipped with a quadri-electrode barrier discharge, Phys. Plasmas, 25, 043519 (2018)
29. Influence of driving frequency on discharge modes in the dielectric barrier discharge excited by a triangle voltage, Phys. Plasmas, 25, 013512 (2018)
30. Spatial-temporal evolution of self-organized loop-patterns on a water surface and a diffuse discharge in the gap, Phys. Plasmas, 24, 113504 (2017)
31. Surface discharge induced interactions of filaments in argon dielectric barrier discharge at atmospheric pressure, Phys. Plasmas, 24, 103520 (2017)
32. Characteristics of a micro-gap argon barrier discharge excited by a saw-tooth voltage at atmospheric pressure, Phys. Plasmas, 24, 033505 (2017)
33. Generation of a diffuse brush-shaped plasma plume using a dielectric barrier discharge at atmospheric pressure, Phys. Plasmas, 23(11),113502 (2016)
34. A linear-field plasma jet for generating a brush-shaped laminar plume at atmospheric pressure, Phys. Plasmas, 23(6), 063521 (2016)
35. Generation of a planar direct current glow discharge in atmospheric pressure air using rod array electrode, Sci. Rep., 7, 2672 (2017)
36. Improved performance of a barrier-discharge plasma jet biased by a direct-current voltage, Sci. Rep., 6(10), 35653 (2016)
教学科研奖励
河北省自然科学二等奖（2015年）
2.河北省杰青基金获得者（2012—2014年）
3.河北省百优人才（2017—2019年）
4.河北省三三三人才第二层次人选（2014年）
5.河北省三三三人才第三层次人选（2013年）
6.保定市先进青年科技奖（2009年）
7.365365最快线路检测中心优秀共产党员（2013年）
8.河北省优秀专家出国人选（2013年）
招生信息
课题组具有良好的研究氛围，同时十分注重学生创新能力的培养。截至目前，已培养博士毕业生3人，硕士毕业生51人。课题组现有博士研究生5人，硕士研究生12名。博士毕业生大部分在高校从事教学科研工作，多人获得国家级、省级自然科学基金项目。硕士研究生大多在大型研发类企业和相关科研院所工作。
已毕业博士研究生：
2023届：吴凯玥（清华大学博士后）、高坤（滨州学院副教授）
2022届：赵娜（邯郸学院）
硕士招生：
每年招收硕士生3—4人
博士招生：
每年招收博士生1人
研究方向涵盖：
1.大气压等离子体源的研制与特性表征。
2.大气压均匀放电的数值模拟。
3.低温等离子体应用。
4.等离子体光谱诊断。
联系方式
Email: xcli@mail.hbu.edu.cn；xuechenli@126.com；plasmalab@126.com
Mobile：13613323808 (微信同号)
QQ：270891473
