新的相关教师计划加强了PPPL和普林斯顿大学之间的机构联系

美国能源部 （DOE） 普林斯顿等离子体物理实验室 （PPPL） 与普林斯顿大学建立了一个新的相关教师计划，这是一项变革性举措，旨在加强两个机构之间的伙伴关系，同时为更强大的研究合作建立联系。

自从普林斯顿大学以代号“马特宏峰计划”开始磁聚变研究以来，PPPL和普林斯顿大学已经联系了近75年。从历史上看，少数联合教师主要与普林斯顿大学天体物理科学系和PPPL合作。现在，多亏了这个新计划，其他成为PPPL副教师的普林斯顿大学教师将能够申请DOE实验室仅基于团队的研究资金，共享实验室空间，并有机会扩大规模，与PPPL研究人员合作，并在PPPL领导和开发团队科学项目。

随着PPPL扩大其关注范围，这些任命至关重要。虽然该实验室长期以来一直是 聚变能源开发背后的科学和工程领域的领导者，但PPPL现在正在应用其在等离子体（带电的第四种物质状态）和计算科学方面的专业知识来推动下一波科学创新，以保持美国在关键行业的领导地位

此次扩建的一部分涉及在实验室设立一个新的理事会： 应用材料与可持续发展科学 （AMSS）。该理事会由艾米丽·卡特（Emily Carter）领导，于2023年启动，专注于低温等离子体的科学和应用，以推进下一代 微电子 和 量子信息设备的制造，以及 可持续性科学，包括电 制造 和气候 气溶胶科学 。

“为了实现PPPL主任史蒂夫·考利（Steve Cowley）的愿景，使实验室的研究组合多样化，超越聚变能源科学，必须吸引来自其他科学和工程学科的学者，”PPPL可持续发展科学高级战略顾问兼AMSS实验室副主任 Emily Carter以及能源与环境Gerhard R. Andlinger教授说。 普林斯顿大学安德林格能源与环境中心机械与航空航天工程教授，以及应用和计算数学教授。“相关教师计划对PPPL和普林斯顿大学来说是双赢的，因为它为美国能源部 的科学办公室提供了机会。与普林斯顿大学的优秀人才合作是建立新研究项目的第一步。我们将一起为国家和世界服务。

普林斯顿大学学院院长兼William S. Tod英语教授Gene A. Jarrett说：“联合教师地位使我们世界一流的普林斯顿大学教师能够为PPPL和DOE的研究目标做出贡献，并加入一个由世界各地个人和机构组成的非凡网络，专注于推进学术知识和科学发现。“我期待着大学和实验室未来有机会发展伙伴关系，以维持或加强普林斯顿大学的学术研究，从而应对世界上最大的科学挑战。

面向未来

Carter 和 PPPL 首席财务官兼业务运营主管 Kristen Fischer 花了近一年时间开发的联合教师计划为大学的科学和工程教师开辟了新的机会，同时增强了实验室使用等离子体应对世界上最严峻的科学和技术挑战的能力。

“我们感谢美国能源部和大学的领导和支持，使PPPL的相关教师地位得以实现，”Fischer说。“PPPL的相关教职员工将以我们今天和未来几十年的成功方式连接我们的机构。”

卡特与贾勒特以及普林斯顿大学研究院长办公室和总法律顾问办公室合作，在普林斯顿方面敲定了新计划的细节，而菲舍尔和卡特则与美国能源部的普林斯顿现场办公室合作，建立了符合美国能源部期望的流程。

相关教师身份使普林斯顿大学的教师能够在大学的主要任命之外与一个或多个部门合作。迄今为止，普林斯顿大学的四名教师被任命为副教授。他们是：

• Nathalie de Leon， 普林斯顿大学电气与计算机工程副教授。
• Luc Dieke，机械与航空航天工程系和High Meadows环境研究所副教授，PPPL气候气溶胶科学负责人。
• Yiguang Ju，机械与航空航天工程系Robert Porter Patterson教授，PPPL电子制造科学负责人，PPPL能源地球 奋斗研究中心 主任，作为 Hydrogen Shot™的一部分。
• Marissa Weichman，化学助理教授。

PPPL将继续增加实验室所有科学研究领域的相关教师数量，以配合其研究多元化的努力。

加强协作

对于 PPPL 的相关教职员工来说，新角色增强了协作和建立现有关系的能力。

“气候变化和能源可持续性是人类面临的两个最重要的问题，”Ju说，他在普林斯顿大学的研究重点是可再生和化石燃料的燃烧，使用生物燃料进行运输和飞行，以及电气化制造。在PPPL，Ju领导AMSS 电子制造 部门。电子制造研究用清洁电力替代化石燃料提供的能量的方法，包括在几个工业过程中使用等离子体。

“新的相关教师职位大大简化和顺畅了协作，”Ju 说。“如果你正在研究脱碳，这不是一个首席研究员可以做到并产生巨大影响的事情。PPPL拥有的基本专业知识和大学的学生资源使我们能够很好地吸引和赢得国家研究中心和领先公司的投资，以创造新技术和初创公司。

“鉴于我目前的项目以及与实验室的合作，这是自然而然的下一步，”de Leon 补充道，他在过去两年中一直是致力于建立 PPPL 量子钻石实验室的团队的一员，该实验室致力于研究和改进使用等离子体为量子信息科学应用创造高质量金刚石材料所涉及的过程。

PPPL量子钻石实验室由（左起）正式揭幕：PPPL高级战略顾问兼应用材料与可持续发展科学实验室副主任Emily Carter，以及普林斯顿大学能源与环境格哈德·安德林格（Gerhard R. Andlinger）能源与环境教授、机械与航空航天工程教授、安德林格能源与环境中心以及应用与计算数学教授;PPPL首席运营官Tim Meyer;阿拉斯泰尔·斯泰西（Alastair Stacey），PPPL的首席研究物理学家;以及普林斯顿大学PPPL副总裁办公室主任布兰登·索恩（Brandon Thorne）。

摄影：Michael Livingston / PPPL Office of Communications

“我们真正想做的是一点一点地有机地建立一个研究计划，”她继续说道。“[以前，]人们没有仔细研究我们是否可以通过实际了解等离子体科学和等离子体化学来学习如何更好地种植钻石。在这种规模上做一些事情真的很令人兴奋，我认为这是一种潜在的方式，可以以人们以前无法做到的方式真正推动前沿发展。

开辟新途径

除了领导聚变（一种清洁、安全且几乎无限的能源）发展背后的科学和工程外，PPPL 还利用其在等离子体、工程、电化学和材料科学方面的实验和计算优势，帮助多个行业实现可持续脱碳。该实验室正在与半导体行业合作，开发制造微芯片的新方法，创建下一代量子金刚石传感器，并研究在工业过程中用电力（包括等离子体）替代化石燃料的方法。PPPL还开始关注气候 气溶胶科学 。

即使工业和经济正在摆脱化石燃料并努力从大气中去除温室气体，但这些转变可能发生得不够快，因此需要探索其他临时措施，以帮助确保地球避免达到临界点。一种解决方案可能是探索如何有意识地将部分太阳能反射回太空，以帮助暂时冷却地球。

在PPPL，Deike，Weichman和PPPL的首席研究物理学家 Yevgeny Raitses正在开发实验和测量工具，以研究云，光和气溶胶（空气中的小颗粒）如何在受控的实验室条件下相互作用，以安全地确定支持这种冷却策略的科学。

“我的研究方向是流体力学，”戴克说。“我的工作涉及波浪、液滴和气泡，以及它们如何融入大规模的问题和问题。我研究小规模的过程以及它们如何与大规模的环境变化联系起来。

“我真的很兴奋，因为我已经与PPPL以及校园地球科学和工程系的人们合作，开展可持续发展研究的新重点，特别关注大气气溶胶以及我们如何合理地使用它们来缓解气候变化，”Weichman说。“这是在PPPL获得更正式任命的锦上添花，使这些联系更深入，更有意义，并创造这个更长的，持续的研究重点，我们可能能够创建一个真正的团队并取得一些进展。