工业等离子体工程 第1卷 基本原理PDF电子书下载

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