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1 引论1

1．1 内容安排1

1．2 全球长期的能源问题2

1．3 工业等离子体工程的社会作用11

1．4 重要定义12

1．5 等离子体物理与技术的发展历史13

1．6 等离子体物理的分类和问题18

1．7 等离子体科学的学术交流20

参考文献22

2 气体运动论24

2．1 高真空的测量24

2．2 粒子分布函数25

2．3 粒子碰撞28

2．4 刚性球模型的动力学特性30

2．5 直接输运现象33

参考文献36

3 电荷在电场和磁场中的运动37

3．1 带电粒子在电场中的运动37

3．2 带电粒子在磁场中的运动40

3．3 带电粒子在恒定电、磁场中的运动43

3．4 带电粒子在缓变电场或磁场中的运动47

3．5 相对论带电粒子运动61

3．6 平面二极管理论66

3．7 相对论平面二极管71

3．8 圆柱二极管理论74

参考文献77

4 等离子体的特性79

4．1 等离子体的整体特性79

4．2 等离子体的准中性84

4．3 静电玻尔兹曼方程85

4．4 简单的静电等离子体鞘层87

4．5 等离子体频率88

4．6 沙哈(Saha)方程91

4．7 等离子体中的扩散输运92

4．8 电子碰撞频率96

4．9 低压放电100

4．10 等离子体电源102

参考文献107

5 电子源和电子束108

5．1 热电子发射源108

5．2 光电发射源110

5．3 场致发射源111

5．4 中空阴极源113

5．5 二次电子发射源115

5．6 源和束的特性116

5．7 带电粒子束传输118

参考文献127

6 离子源和离子束128

6．1 离子源的特性128

6．2 离子源的品质因数129

6．3 离子源特性参数131

6．4 离子源设计132

6．5 考夫曼离子源135

6．6 彭宁放电离子源138

6．7 束-等离子体离子源141

6．8 冯阿登离子源143

6．9 弗里曼(Freeman)离子源145

6．10 其它离子源147

6．11 表面电离源148

参考文献151

7．1 非相对论回旋运动152

7 电离辐射源152

7．2 相对论回旋运动153

7．3 电子感应加速器154

7．4 同步回旋辐射156

7．5 感应球型箍缩157

7．6 电阻球型箍缩159

7．7 等离子体聚焦160

参考文献161

8 气体中的暗放电162

8．1 本底电离162

8．2 饱和区163

8．3 汤森放电164

8．4 电晕放电173

8．5 电晕源175

8．6 电击穿188

参考文献193

9 气体中的直流辉光放电194

9．1 直流辉光放电唯象学194

9．2 直流辉光放电理论199

9．3 动辉纹理论209

9．4 直流等离子体鞘层理论217

9．5 直流辉光放电等离子体源224

9．6 辉光放电反应器的特性231

9．7 辉光放电物理问题237

参考文献238

10 气体中的直流电弧放电240

10．1 电弧工作区240

10．2 电弧现象学242

10．3 电弧中的物理过程245

附录A 术语251

10．4 电弧运行的实例253

10．5 电弧的电源257

10．6 电弧的引燃机制259

10．7 实用的电弧结构259

参考文献266

10．8 电弧物理学中的一些问题266

11 气体中的射频感应放电268

11．1 引言268

11．2 射频-等离子体互作用的唯象学269

11．3 等离子体的趋肤深度272

11．4 感应等离子体炬276

11．5 产生感应等离子体炬的其它方法281

参考文献285

12 气体中的电容耦合射频放电286

12．1 非磁化射频放电286

12．2 磁化射频放电289

12．3 射频等离子体鞘层理论297

12．4 电容耦合射频等离子体源300

12．5 电容耦合射频等离子体反应器的实例307

12．6 电容耦合等离子体源存在的问题315

12．7 电容耦合高频等离子体源的应用316

参考文献316

13 气体中的微波放电318

13．1 引言318

13．2 集体效应区域中电磁波的传播322

13．3 微波气体击穿329

13．4 ECR微波等离子体源341

13．5 非谐振微波等离子体源346

参考文献350

附录B 物理常量359

附录C 单位和转换因子360

附录D 实用的公式362

关于作者364