等离子体物理是聚变能源、空间物理等前沿科学领域的核心，对其进行精确的数值模拟至关重要。面对等离子体-电磁场耦合在真空中的演化问题，特别是在等离子体/真空界面处，传统方法需要在真空中设置背景密度和人工电阻率，可能会带来数值守恒性和跳变的问题。近日，上海科技大学终极能源中心SPMHD仿真平台在国际期刊Plasma Science and Technology上发表了题为“A smoothed particle hydrodynamics and finite element method hybrid magnetohydrodynamic code SPMHD”的研究论文，发展了一种新型的SPH-FEM混合数值模拟方法，旨在精确求解复杂的等离子体磁流体力学（MHD）问题。该研究工作开发了一款名为SPMHD的代码，结合了光滑粒子算法SPH（无网格的拉格朗日方法）和有限元方法FEM（有网格的欧拉方法）。相较于网格方法，SPH 方法采用拉格朗日坐标系的粒子，面对磁惯性聚变的物理过程的特性，包括流动的大变形、物质相互渗透、多种流体混合等，面对这些问题欧拉方法需要采用较多数值技巧和耗费大量精力去解

等离子体射流驱动磁惯性约束聚变（PJMIF）是一种实现可控核聚变的创新方法。这一创新的聚变概念结合了磁约束聚变（MCF）与惯性约束聚变（ICF）的优点，为实现聚变开辟了新的可能性。借助先进的模拟工具，可以帮助我们更好的理解PJMIF中包括等离子体枪的发射、等离子体射流汇聚以及磁化靶的压缩内爆等关键物理过程，为实验提供支持。2025年5月12日，上海科技大学终极能源中心李德徽博士等在SCI期刊《等离子体科学和技术》（Plasma Science and Technology，PST）上发表题为“Development and benchmark simulations of a hybrid fluid particle-in-cell code SHYPIC”，报道了自主知识产权的动理学-流体混合等离子体模拟代码 SHYPIC 的开发应用进展。研究人员自主开发了一款动理学-流体混合模拟代码SHYPIC。通过将动理学的PIC技术与流体模型相结合，该代码能够显著降低计算开销、提升计算效率，同时能够捕捉在PJMIF中至关重要的非麦氏分布效应。一系列验证测试，包括静态等离子体测试、色散关系模拟

在等离子体射流驱动的磁惯性约束核聚变（PJMIF）中高超声速等离子体射流的同步性和对称性是决定其内爆压缩过程的关键影响参数。所以在PJMIF的关键设备同轴等离子体枪的研发过程中，对于其产生的等离子体射流的同步性和对称性的表征非常重要，需要有相关诊断方法能够对微秒量级时间尺度和米量级空间尺度进行测量，并分别达到纳秒和毫米量级的测量精度。2025年6月2日，上海科技大学终极能源中心李长君博士在SCI期刊《等离子体科学和技术》（Plasma Science and Technology，PST）上发表题为“Application of a high-speed imaging system for characterization of a hypersonic plasma jet”，报道了高速成像技术在PJMIF高超声速射流诊断方面的应用。研究人员基于高精度的空间标定和时序控制技术，利用多台图像增强型（ICCD）相机在终极能源中心的先进等离子体枪研发平台（STG1）上搭建了高速成像诊断系统，并报道了其在预电离等离子体表征，高超声速等离子体射流宏观形貌表征，等离子体边界和扩散角度测量等方面

在等离子体射流驱动的磁惯性约束核聚变（PJMIF）中高超声速等离子体射流的同步性和对称性是决定其内爆压缩过程的关键影响参数。所以在PJMIF的关键设备同轴等离子体枪的研发过程中，对于其产生的等离子体射流的同步性和对称性的表征非常重要，需要有相关诊断方法能够对微秒量级时间尺度和米量级空间尺度进行测量，并分别达到纳秒和毫米量级的测量精度。2025年6月2日，上海科技大学终极能源中心李长君博士在SCI期刊《等离子体科学和技术》（Plasma Science and Technology，PST）上发表题为“Application of a high-speed imaging system for characterization of a hypersonic plasma jet”，报道了高速成像技术在PJMIF高超声速射流诊断方面的应用。研究人员基于高精度的空间标定和时序控制技术，利用多台图像增强型（ICCD）相机在终极能源中心的先进等离子体枪研发平台（STG1）上搭建了高速成像诊断系统，并报道了其在预电离等离子体表征，高超声速等离子体射流宏观形貌表征，等离子体边界和扩散角度测量等方面