等离子体物理

等离子体是物质的第四态，是由自由移动的带电粒子（主要是电子和离子）组成的集合，其中集体现象常常主导系统的行为。等离子体的科学研究涉及经典力学和量子力学、电学和磁学、流体动力学、水动力学、原子物理学、应用数学、统计力学和动力学理论等学科的迷人融合。等离子体对许多高科技应用至关重要，例如聚变能、低温等离子体材料制造、天体物理学、日地物理学、激光、航天器推进、加速器、显示技术、微波生成以及有毒废物的销毁。本项目旨在为在这些领域工作的研究生提供强大的跨学科支持和培训，包括等离子体的基础研究、其与表面和环境的相互作用以及与其应用相关的技术。负责教学的教师（其中许多人与经典教科书相关联）在天体物理科学系任职。学生可以与教学教师、其他系的附属教师或普林斯顿等离子体物理实验室（PPPL）的近百名科学家进行研究。该项目强调基础物理学和应用，提供在受控核聚变高温等离子体物理、等离子体天体物理学、太阳/磁层/电离层物理学、等离子体处理、等离子体器件、等离子体-激光相互作用、材料研究、非中性等离子体以及等离子体物理新兴领域（如人工智能在等离子体湍流和聚变设备破裂研究中的应用，以及多信使天文学所需极端等离子体物理）的研究机会。研究生在前两年进行课堂学习，奠定等离子体物理学多个学科的基础：经典力学和量子力学、电学和磁学、流体动力学、水动力学、原子物理学、应用数学、统计力学和动力学理论。课程辅以大学其他系提供的课程和以学生为导向的研讨会系列。一、二年级研究生直接与研究人员合作，充分利用实验室和计算机设施，亲身学习研究物理学家。一年级学生通常协助实验研究，二年级学生通常承担理论研究项目。学生必须通过物理系预备考试（通常在第一年）和项目综合考试（第二年末）。通过综合考试并获得博士候选人资格后，学生将专注于博士论文的研究和撰写。