智光稳焰:让等离子体光源“更聪明、更稳定”——南昌理工学院青年学子探索高端科学仪器智能化发展新路径
在南昌理工学院,有这样一支平均年龄不足22岁的大学生创新团队。他们将课堂上学到的流体力学、人工智能、航空航天工程等专业知识,与国家高端科学仪器自主创新需求相结合,历时两年开展技术攻关,成功研发出“智光稳焰——基于CFD-AI协同的激光维持等离子体宽谱光源流场优化与稳定性控制系统”。

这支来自南昌理工学院的青年团队,以解决高端光谱检测设备核心技术难题为目标,聚焦激光维持等离子体宽谱光源稳定性控制领域,通过计算流体力学(CFD)与人工智能技术深度融合,为我国高端科学仪器智能化发展提供了一种全新的技术解决方案。
一次企业调研,催生一个创新项目

2025年暑期,项目团队在学校支持下,先后走访江西省多家光电科技企业、分析检测机构以及科研院所,深入了解宽谱光源设备在工业检测、环境监测、新材料分析等领域的应用现状。
调研过程中,团队发现,作为光谱检测设备的核心部件,宽谱光源的稳定性直接影响检测结果的准确性。然而在实际运行中,受气流扰动、温度波动等因素影响,等离子体状态容易发生变化,导致光谱信号不稳定,影响设备整体性能。

在某光电企业实验室,一位工程师的话给团队成员留下了深刻印象:“检测设备越来越先进,但光源稳定性始终是影响检测精度的重要因素。如果设备能够自动判断状态并自主调整参数,就能解决很多实际问题。”
这句话成为项目团队创新探索的起点。回到学校后,团队成员连续召开多次讨论会。有人负责流场分析,有人研究人工智能算法,有人专攻机械结构设计,也有人负责系统控制与实验验证。

“能不能让设备像自动驾驶汽车一样,具备自主感知和智能调控能力?”、“能不能利用人工智能预测流场变化趋势,提前进行优化控制?”
一次次思想碰撞,逐渐形成了项目最初的技术构想。2025年9月,“智光稳焰”项目正式启动。
用人工智能守护“稳定之光”

项目名称中的“智光”,代表人工智能赋能先进光源技术;“稳焰”,则寓意稳定控制等离子体运行状态。
项目团队创新性地提出了CFD-AI协同优化方案。首先利用计算流体力学技术建立高精度流场仿真模型,对等离子体周围气流速度、温度场分布以及湍流特性进行分析;随后结合人工智能算法,对大量实验数据和仿真数据进行训练学习,建立流场参数与光源稳定性之间的智能映射关系。
通过实时监测与智能预测,系统能够动态调整关键运行参数,实现对等离子体状态的自主优化控制。

与传统控制方式相比,该系统具有响应速度快、预测能力强、控制精度高等特点,能够有效提高宽谱光源运行稳定性和检测结果一致性。为了验证技术可行性,团队累计完成数百组仿真分析和实验测试。从最初模型建立到系统优化,从参数调整到实验验证,每一步都凝聚着团队成员的智慧与汗水。
学校搭台,让创新梦想照进现实

项目的成长离不开南昌理工学院的全力支持。一直以来,学校高度重视大学生科技创新能力培养,积极构建“课程教学、科研训练、学科竞赛、成果孵化”相融合的人才培养体系,为学生创新创业提供广阔平台。

项目研发过程中,学校为团队提供实验场地、科研设备和技术支持,帮助团队完成仿真分析、实验验证以及系统开发等工作。同时,通过创新创业训练计划、学科竞赛指导和校企合作交流等渠道,为项目发展创造良好条件。
在学校搭建的平台上,团队成员不仅提升了专业能力,也逐渐形成了解决复杂工程问题的创新思维。“学校给了我们把想法变成现实的机会。”项目负责人表示,“从最初的技术设想到如今的系统研发,每一步都离不开学校的支持与帮助。”
在竞赛中成长,在实践中突破
科技创新从来不是一帆风顺的。项目研发期间,团队成员经历了无数次失败与重来。仿真结果与实验数据不一致时,需要重新建立模型;算法预测精度不足时,需要反复优化参数;系统集成出现问题时,需要重新设计控制方案。
面对挑战,团队始终坚持问题导向,在一次次实验和竞赛中不断完善技术方案。

近年来,项目先后参加多项创新创业赛事和科技创新活动,获得专家评委和行业企业的广泛关注。团队围绕核心技术积极开展知识产权布局,已形成发明专利、实用新型专利及软件著作权等多项创新成果,为项目后续推广应用奠定了坚实基础。
对于团队成员而言,比赛不仅是成果展示的平台,更是发现问题、完善项目的重要机会。每一次答辩、每一次评审意见,都成为推动项目进步的重要动力。
从实验室走向应用一线

对于许多人来说,宽谱光源技术似乎距离日常生活较远,但实际上,它广泛应用于工业检测、环境监测、新材料研发、食品安全分析以及航空航天等领域。
在航空航天领域,它能够帮助科研人员更加准确地分析关键材料性能;在高端制造领域,它能够提高产品质量检测效率;在环境监测领域,它能够提升污染物分析精度;在科学研究领域,它能够为实验数据提供更加稳定可靠的光源支持。
项目团队希望,通过智能控制技术的应用,让高端检测设备运行更加稳定、检测结果更加精准,为我国科学仪器自主创新贡献力量。目前,团队正积极推进项目成果进一步优化升级,并探索与相关企业开展合作交流,推动科研成果向实际应用转化。
青春逐梦科技创新,智慧之光照亮未来

从课堂学习到企业调研,从理论研究到系统开发,从实验验证到成果转化,“智光稳焰”项目见证了一群青年学子的成长与蜕变。
他们用专业知识回应产业需求,用创新实践解决现实问题,用青春热情探索科技前沿。

“我们最希望看到的,是自己研发的技术能够真正发挥价值。”项目负责人说,“如果有一天,这项技术能够应用到国产高端科学仪器中,为航空航天、高端制造和科学研究提供支持,那么所有的努力都将变得意义非凡。”
从实验室的一束光,到服务国家发展的创新力量,南昌理工学院“智光稳焰”团队正以青春之名,在科技创新的道路上奋力奔跑,用智慧之光照亮未来。

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