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目录 1

校者序 1

作者序 1

引言 1

第一章　电子与离子在电磁场中的运动 7

引言 7

1.1．在静电场中的运动 7

1.2．在静磁场中的运动 8

1.2.1．带电粒子在环形磁场中的运动 13

1.2.2．带电粒子在磁透镜场中的运动 15

1.2.3．带电粒子在螺旋形磁场中的运动 21

1.3．带电粒子在交叉电磁场中的运动 22

1.3.1．环形磁场与电子回旋加速器型磁场的迭合场 25

1.3.2．电涡旋场与磁透镜场 31

1.4．带电粒子在电磁波的场中的运动 33

1.5．粒子在两相交叉的射频电场和静磁场内的运动 35

1.6．从加速电荷发出的辐射 39

1.6.1．轫致辐射 41

1.6.2．回旋（电子加速器，同步加速器）辐射 44

1.6.3．佘楞可夫辐射 47

参考文献 53

符号表 54

第二章　等离子体的流体描述 55

引言 55

2.1．稳定分布 59

2.2．玻尔兹曼方程 60

2.2.1．非相对论性系综 62

2.2.2．相对论性系综 66

2.3．玻尔兹曼方程对速度空间的积分 67

2.3.1．非相对论性情况 67

2.3.2．相对论性情况 72

2.4．流体方程 74

参考文献 78

符号表 78

第三章　平衡位形 79

引言 79

3.1．起因于等离子体中电流产生的磁场的约束 81

3.1.1．非相对论性川流 81

3.1.2．相对论性川流 85

3.2．在外磁场中的等离子体 89

3.3．等离子体在外场与自生场中的平衡 96

3.4．没有力的磁场 98

参考文献 100

符号表 100

第四章　等离子体波与不稳定性 101

引言 101

4.1．等离子体中的电子振荡 102

4.1.1．纵振荡 105

4.1.2．横振荡 106

4.1.3．横波与纵波的混合波 109

4.1.4．无规速度对色散关系的影响（朗道阻尼） 111

4.1.5．电磁波在等离子体中的反射 112

4.1.6．等离子体圆柱中的电子波 114

4.2．正离子振荡 118

4.2.1．静电离子振荡 119

4.2.2．稳定等离子体中的磁流体振荡——无界等离子体——等离子体圆柱中的波 122

4.2.3．等离子体川流中的磁流体振荡 127

4.3．增长波与不稳定性 131

4.3.1．粒子川流的动能转化成等离子体纵振荡的能量 133

4.3.2．势能转化成等离子体的动能——磁流体不稳定性的能量原理 136

4.3.3．流体动力学不稳定性 141

参考文献 146

符号表 146

第五章　等离子体中的激震波（骇波） 147

引言 147

5.1．无磁场等离子体中的激震波 149

5.2．回旋等离子体中的激震波 152

5.3．真空中的激震波 153

5.4．等离子凝聚体 157

参考文献 159

符号表 160

第六章碰撞与弛豫过程 161

引言 161

6.1．二个带电粒子碰撞的动力学 161

6.2．福克-普朗克方程 166

6.2.1．等离子体的电导——回旋等离子体的电导 170

6.3．位形空间中的扩散 177

6.3.1．粒子通量 179

6.3.2．热导与电导 181

6.3.3．动量扩散粘滞性 183

参考文献 185

符号表 186

等离子体物理的应用 187

7.1.1．原子核的基本概念 189

7.1．原子核能源 189

引言 189

第七章　受控聚变研究 189

7.1.2．结合能 192

7.1.3．原子核聚变 195

7.1.4．作为能源的裂变反应和聚变反应 200

7.1.5．不受控聚变反应 201

7.1.6．受控聚变反应 203

7.2．约束 210

7.2.1．外界磁场——环状磁场约束——磁镜约束——射频场约束 211

7.2.2．电流本身磁场的约束 219

7.2.3．相对论性电子流磁场的约束 224

7.3．加热和能量损益 226

7.3.1．动力箍缩 227

7.3.2．焦耳加热 227

7.3.3．损失 229

7.4．受控聚变问题的探索途径 232

参考文献 234

符号表 235

第八章　其他方面的应用 237

8.1．电磁波的产生 237

8.2．化学能直接转换成电能 241

8.3．在粒子加速器上的应用 247

8.3.1．注入 247

8.3.2．引导磁场 249

8.3.3．加速 254

8.4．火箭推进 258

8.5．能量的贮藏 260

参考文献 263

符号表 263