（一）离子选择性共振加热过程中等离子体参数模拟分析及诊断设计
1、开展ECR放电、等离子体输运及离子加热过程的数值模拟，获取等离子体空间分布特征及关键参数范围。
2、基于获得的等离子体参数及其空间分布，开展关键等离子体参数的诊断设计，优化诊断系统的空间布局与测量范围，给出等离子体诊断关键设备参数、技术实现手段和安装位点布局方案。
（二）光电离等离子体初始非均匀空间分布对离子引出特性影响的研究
1、对等离子体空间密度为高斯分布的离子引出过程开展典型工况的粒子模拟研究，揭示初始等离子体密度非均匀分布对离子引出特性的影响机制和规律。
2、拓展典型工况，分析密度分布类型及参数对离子引出效率的影响机制，总结离子引出初始密度分布与引出特性的关系。
（三）多脉冲正氢拉曼激光热效应分析与热管理技术研究
1、开展多脉冲正氢拉曼激光热管理技术研究，远红外拉曼激光的平均功率≥24mW，拉曼激光的重频≥24Hz。
2、开展1kHz以上重频拉曼激光可行性分析。
（四）先进原子束激光离子源的结构设计与验证
1、基于COMSOL软件对离子源的结构（包括蒸发源、准直系统、引出电极组件、分离系统等）进行设计和优化，以离子束的产生、引出和分离效率为指标，选择最优设计方案。
2、依据模拟最优方案，建设原子束激光离子源单元，离子源单元真空度优于1e-5 mbar，开展离线稳定同位素的激光共振电离与空间分离实验验证，引出离子束流相对不稳定度优于30%。
3、模拟研究离子引出与分离装置的匹配方案，模拟实现对于离子产物的鉴别与有效分离，束流传输效率优于60%。
（五）聚集诱导发光染料激光材料的制备及性能研究
1、通过合理分子设计和合成路径优化，制备一系列性能优异的聚集诱导发光材料，表征其结构。
2、研究发光材料在分子态与聚集态的光物理性质与光稳定性，揭示结构与性能之间的构效关系。
3、研究发光材料对激光稳定性影响规律。
（六）用于六氟化物的质谱紫外光电离技术研究
1、开展紫外光电离六氟化物实验研究，探究合适的激光频率、功率等参数，对电离源与质谱系统的匹配性影响的规律。
2、开展紫外光电离六氟化物二聚物研究，探究不同参数下离子中二聚物的留存比例，针对不同工况探索相应的离子源参数。
（七）中红外5微米固态激光泵浦16μm拉曼激光产生技术研究
1、开展基于中红外激光泵浦的16μm拉曼激光产生技术的理论仿真研究。系统研究金刚石、CO2等不同介质的拉曼增益特性，建立涵盖拉曼阈值、转换效率、光谱调控与热效应的物理模型，为实验验证提供明确的理论指导。
2、开展16μm拉曼激光的关键技术验证实验。搭建基于中红外激光泵浦的16μm拉曼激光器，重点攻关泵浦光高效耦合、拉曼激光谐振腔设计、波长调谐等核心技术，验证该技术路线的可行性，并对拉曼阈值、转换效率、光谱特性等关键性能进行测试与优化。
（八）水溶性碳量子点激光材料的制备及性能研究
1、通过水热、微波等方法制备碳量子点，对其形貌、组成、结构进行调控。
2、测试碳量子点的光谱性能和光稳定性，揭示其形貌、组成、结构与性能之间的关系。
3、测试碳量子点的激光性能和光稳定性。
（九）基于物理引导机器学习的镧系原子光谱参数精准计算方法研究
1、开展镧系多源原子光谱数据融合构建专用数据集，并完成数据不确定度评定与标识。
2、构建镧系原子光谱参数预测模型，利用等电子序列等规律对模型进行物理约束，以优化模型的物理合理性与预测精度。
3、完成模型精度验证与迭代提升，评估模型泛化能力与预测精度，并针对数据缺失的重点能区开展预测计算，为后续实验工作提供理论指导。
（十）柔性转子跨转速振动预测新方法研究
开展智能体在参数空间内的自适应采样策略研究，构建具备“物理信息感知”的高效代理模型（Surrogate Model），实现对庞大动力学模型计算的轻量化替代、研究基于轻量化代理模型的振动信号智能识别与状态预估方法，消除现实装备与仿真模型间的“虚实偏差”，实现代理模型快速预测柔性转子在高转速（升速/稳速）条件下的全局振动形态。形成柔性转子振动形态智能体代理及预测模型1套（包含大模型驱动接口及代理预测算法）；柔性转子不同转速下（预测转速-当前转速≥20Hz）的振动信号预测值与试验测试值误差不超过20%；智能体单次预测计算耗时不超过2min，满足在线预估的效率需求。
（十一）钽表面原子层沉积增强的等离子体渗碳层制备
1、研究钽表面液相等离子体电解渗碳层的高效构建及碳扩散过程，阐明渗碳层的形貌、成分和结构的影响机制。
2、研究原子层沉积对渗碳层致密性的提升机制，分析原子层沉积碳化物薄层对渗碳层表面孔隙的封孔效果。
3、研究原子层沉积复合渗碳层的抗摩擦磨损性能及熔融金属铈环境的腐蚀特性。
（十二）高热负荷冲击诱导钽基合金显微结构、力学性能演化及耐熔融金属腐蚀行为研究
1、钽基合金耐高热负荷冲击性能研究：对纯钽、钽钨合金开展电子束高热循环冲击试验，识别热致初始损伤特征，获得材料显微结构及力学性能演化规律。
2、钽基合金耐熔融金属腐蚀行为研究：对热负荷冲击前后试样开展熔融金属腐蚀试验，考察热致损伤缺陷对材料耐腐蚀性能的影响。
3、性能关联与机制揭示：关联显微结构、力学性能及耐腐蚀性能相关数据，阐明三者内在联系，揭示高热负荷诱导钽基合金显微结构、力学性能演化及耐熔融金属腐蚀行为机制。
（十三）异形件超精密加工与加工变形预测技术研究
1、动态切削力建模：建立异形件切削动力学理论模型，分析切削参数、刀具路径与工件动态响应之间的耦合关系。
2、加工变形分析与预测：针对异形件加工变形强非线性、高耦合的特点，研究适用于小样本或变工况的深度学习算法，以加工过程信号及工艺参数为输入，构建敏感区域变形量以及型线误差的预测模型.关键信号特征提取准确率≥90%,变形预测模型精度 平均相对误差≤20%.。
3、试验验证：开发一套自适应刀路补偿与工艺参数调控方案，用于现行的异形件加工过程，能够满足技术指标要求的加工精度。典型零件的加工精度要求：零件每100mm尺寸上，尺寸精度控制≤0.01mm。
（十四）基于非接触式声学传感的超高速旋转装备异常检测与定位方法研究
1、构建声学传递模型，揭示超高速旋转装备的噪声辐射特性。
2、设计适配薄壁圆筒的传声器阵列，优化传感器的空间布局；
3、研究高分辨率声学定位与特征提取算法，实现典型异常状态的检测与定位。
4、开展声学检测实验，验证方法有效性，最终实现超高速旋转装备运行异常的检测与定位。
5、微弱异常声学信号经阵列处理后信噪比提升≥3dB；声学异常检测结果输出响应时间≤2s；异常声源空间定位误差≤300mm；可有效检测的典型异常状态类别≥2种。
（十五）异形件最优化设计结构变形应力场智能预报技术
开展异形件结构设计参数图像编码研究、考虑工作特性的异形件结构响应分析与训练数据集构建，完成基于生成对抗网络的结构响应智能生成模型研究，应力场平均预测误差≤3%，最大应力值预测误差≤6%，变形场平均预测误差≤3%，最大变形值预测误差≤6%，单次预测时间≤2.0s。
（十六）用于碳纤维复合材料圆筒检测的电容传感器研究
研究适用于碳纤维复合材料圆筒的电容传感器，研发电容传感器的电路，传感器可测量微米精度的振动位移，具有10kHZ以上的带宽，并开展相关测试验证。
（十七）高速旋转流场的稀薄非平衡机理分析与CFD拓展模型研究
1、针对高速旋转流动，基于流动理论分析揭示局部稀薄非平衡机理和非线性输运特性，给出定量输运关系式；获得稀薄气体效应对局部流动特性和输运特性的影响机理和规律。
2、在传统CFD框架下纳入壁面滑移边界模型和非线性输运关系式，发展考虑局部稀薄气体效应的CFD拓展模型；针对不同高速旋转流动，验证所发展的CFD拓展模型的准确性，并研究不同参数下传统CFD模型的定量失效程度。针对高速旋转流场，发展考虑局部稀薄气体效应的CFD拓展模型，模型效率与传统CFD方法相当，比动理论DSMC方法快一个量级以上。
（十八）复合材料吸湿/释湿数值模拟与分布预测研究
1、测定关键复合材料的渗透系数、扩散系数及等温吸湿曲线等核心参数，获得至少两种关键复合材料在特定环境条件下的释湿过程曲线，为构建数值模型提供输入。
2、基于实测材料的关键参数，建立描述典型材料的吸湿/释湿过程的数值模型，通过与测试试验对比完成模型的校准与验证。
3、构建典型材料组件的简化模型，模拟其在储存及不同处理条件下的吸湿/释湿过程，分析关键影响因素，为状态预判与调控提供量化工具。完成单一复合材料吸湿/释湿过程仿真模型构建，其模拟结果与前期试验数据相比，平衡含湿量预测相对偏差不超过30%。
（十九）高速旋转流场高性能迭代求解算法研究
对现有高速旋转流动离散线性系统的组装矩阵进行优化分析，提供矩阵结构特性与谱性质，并改进现有组装矩阵；面向高速旋转流动的大规模矩阵，研究代数多重网格（AMG）高效求解方法，比较迭代求解器和现有直接法求解器的异同，完成在大规模矩阵的低计算开销求解及对比验证。对于二维求解器，完成从直接法向高性能迭代法的替代，求解精度与直接法处于同一量级；使用迭代法求解器的内存占用率应低于直接法的80%。
（二十）高速旋转流场关键部件的高精度数值模拟
1、对关键部件进行高精度数值模拟，比较高精度数值模拟与低保真模拟的异同，分析相关数值方法的影响因素，实现对关键部件的高精度数值模拟，高精度数据体量不低于1TB；求解网格量应不小于1千万量级，与低保真数据及试验数据相比，应在物理图像上相符合。
2、高速旋转流动中关键部件诱导的流动机理及湍流特性研究，重点考察激波-边界层耦合、动量及能量输运现象，并分析关键部件重要设计参数的影响情况。
（二十一）大分子质量多原子气体的高超声速流场高效生成方法
开展大分子质量多原子气体高超声速流场模拟方法与复杂波系动态演化机理研究、大分子质量多原子气体高超声速流场生成技术研究、气体初始状态及结构参数对目标流场参数的影响规律研究，试验段理论马赫数≥6，总温≥600K；）理论有效运行时间≥5ms。
（二十二）重气体跨流域强旋流场统一算法研究
基于气体动力学理论，构建统一描述连续流动与稀薄流动的模型，并基于该数学模型建立高效的跨流域模拟算法；构建自适应跨流域模拟框架，实现在连续流域回归传统流场求解器，而在稀薄流域回归传统粒子求解器，综合提升模拟效率并降低计算成本；基于新型流场模拟框架分析专用装备完整内流场的物理特征，实现在128GB等常见小型服务器内存限制下完成小型专用装备内流场的完整模拟，在1周/1月等典型研发周期时间内完成指定高精度专用装备完整内流场模拟。
（二十三）熔融碳酸盐体系氧化钆还原提取金属钆的机理研究
1、开展CO2气氛下碳酸盐熔盐中氧化钆的溶解行为研究，探究氧化钆的物种演变规律，明确物种转化微观机制。
2、开展碳酸盐熔盐中钆离子的金属热还原研究，确定反应速率，控制步骤等动力学参数，以及液态金属-熔盐双相体系萃取分离金属钆的微观机理。
3、开展熔盐中活性电极（Mg、Zn等）上钆离子的电化学行为和提取研究，实现熔盐体系中金属钆的高效提取。
（二十四）基于氧-18同位素标记法的金属氧化机理研究
1、通过设计反应气氛和路径，开展空气+重氧水的模拟金属氧化试验，精确表征产物内氧-18分布特征。
2、研究氧气与水蒸气在氧化过程的竞争吸附、界面反应及协同作用机制，阐明水蒸气在氧化过程中的微观反应机理。
3、研究氧化动力学规律，构建工艺参数与氧化速率间的关联模型，为工艺优化提供依据。
