第1章 概论 1
1.1等离子体概念 1
1.2等离子体的各种性质 3
1.3等离子体的分类 4
按存在分类 4
按电离度分类 4
按粒子密度分类 4
按热力学平衡分类 5
1.4等离子体的应用 6
1.5研究等离子体的方法 8
第2章 等离子体物理基础 9
2.1等离子体中的粒子 9
2.2等离子体间的碰撞 10
粒子间的相互作用 10
弹性碰撞和非弹性碰撞 11
碰撞截面 12
碰撞频率和平均自由程 13
库仑碰撞 15
气体原子(分子)的激发、离解和电离 15
2.3等离子体特征量 16
粒子密度和电离度 16
等离子体温度 17
等离子体的时空特征量 17
沙哈(SAHA)方程 18
等离子体判据 19
等离子体的电导率 19
2.4等离子体的微观描述 20
等离子体的准电中性 20
等离子体扩散 22
等离子体振荡 25
等离子体鞘层 26
等离子体辐射 29
第3章 等离子体中的波 31
3.1波动的一般概念 32
相速度 群速度 32
色散关系 32
介电张量 34
3.2冷等离子体中的电磁波 36
3.3热等离子体中的波 36
3.4电磁波在等离子体中的传播 37
电磁波在非磁化等离子体中的传播 38
电磁波在磁化等离子体中的传播 43
第4章 等离子体的形成理论 52
4.1气体放电特性与原理 52
4.2汤森放电 54
4.3帕邢定律 57
4.4罗果夫斯基理论 59
4.5汤森理论的局限性 61
4.6气体放电的相似定理 62
第5章 直流放电等离子体的生成方法 66
5.1直流放电方法 66
5.2电晕放电等离子体技术 70
电晕放电机理分析 70
电晕放电产生的阈值判据 71
电晕放电应用 74
5.3直流辉光放电 75
放电区的结构和分布 76
辉光放电的阴极区 78
辉光放电的正柱区 79
各种气压条件下的辉光放电 81
5.4电弧放电等离子体技术 82
电弧放电特性 82
电弧中的物理过程 84
电弧等离子体应用 89
第6章 交流放电等离子体的生成方法 90
6.1电容耦合等离子体技术 91
电容耦合等离子体发生器 91
电容耦合等离子体的机理 93
电极上的自给偏压 94
等离子体吸收的功率 97
6.2感应耦合等离子体(ICP) 98
感应耦合等离子体机理 98
6.3微波等离子体 103
气体的微波击穿 103
微波等离子体的反器结构 115
ECR微波等离子体 116
6.4介质阻挡放电(DBD)等离子体技术 117
介质阻挡放电的原理及特性 117
介质阻挡放电实验研究 120
介质阻挡放电应用 124
第7章 等离子体填充高功率微波器件 127
7.1填充等离子体的高功率微波器件的几个基础问题 128
轴向耦合 128
横向耦合:混合模 129
具有周期性边界的等离子体 130
7.2等离子体填充相对论返波管 131
等离子体加载波纹波导色散关系 132
数值结果 134
实验结果 136
7.3等离子体辅助的慢波振荡器(PASOTRON) 139
Pasotron注—波互作用 139
等离子体辅助的慢波振荡器(PASOTRON)实验 147
7.4等离子体耦合腔行波管 148
等离子体耦合腔行波管理论 148
等离子体耦合腔行波管设计 154
等离子体耦合腔行波管的微波特性 156
第8章 等离子体隐身技术 159
8.1隐身技术简介 159
8.2等离子体隐身的实际应用 161
8.3等离子体隐身技术基本原理 162
等离子体折射隐身 163
等离子体吸收隐身 175
8.4产生隐身等离子体方法 177
8.5隐身的发展趋势 178
第9章 等离子体对材料的表面改性 180
9.1等离子体与固体表面相互作用的基本过程 180
9.2离子注入 182
基本原理和特点 182
离子注入设备介绍 185
离子注入在工业生产中的应用 187
9.3等离子体物理气相沉积 189
基本原理和特点 189
9.4等离子体增强化学气相沉积 195
等离子增强化学沉积技术机理 195
等离子气相沉积设备及工艺 196
9.5等离子体聚合 199
等离子体聚合原理及特征 199
等离子体聚合设备 199
等离子体聚合膜的应用 200
9.6等离子体电化学氧化 201
等离子体电化学氧化技术机理 201
等离子体电化学氧化涂层特性分析 202
等离子体电化学氧化设备及应用 203
9.7等离子体技术在材料应用中的发展趋势 204
第10章 微波等离子灯 206
10.1照明电光源的分类 206
10.2光源特性参量 207
10.3常见气体放电灯介绍 209
10.4微波等离子灯的特点 211
10.5微波等离子灯的结构及理论基础 212
10.6微波等离子灯的研究现状及工程应用 225
10.7等离子灯的发展趋势 230
第11章 微波诊断技术 231
11.1微波技术简介 231
微波及其特点 231
微波TEM波传输线 232
微波色散传输线 235
微波谐振腔 241
11.2微波探针诊断原理与技术 245
11.3微波干涉诊断技术 252
微波干涉技术的基本原理 252
干涉技术的相位检测 255
外差式干涉技术 257
扫频式干涉技术 259
调频微波干涉仪的另一种分析方法 262
三角波调频的微波干涉技术 264
数字过零鉴相法 265
11.4等离子体的微波腔诊断技术 268
腔诊断技术的基本原理 268
闭腔诊断方法 271
开腔诊断技术 272
11.5等离子体的辐射诊断 274
黑体辐射 275
微波辐射计 278
等离子体电子回旋辐射的测量 280
电子回旋辐射诊断系统介绍 283
第12章 光谱诊断技术 286
12.1等离子体自然辐射 286
自然辐射产生 286
谱线的展宽机制 288
辐射能量 289
12.2光谱仪的几个重要指标 291
12.3发光光谱(OES)诊断技术与应用 293
发光光谱(OES)诊断技术原理 293
发光光谱(OES)诊断技术应用 295
12.4吸收光谱测量技术 298
红外吸收光谱测量技术 299
紫外和可见吸收光谱 302
12.5激光诊断技术 305
激光基本原理 305
激光器诱导荧光光谱技术(LIF) 308
喇曼光谱诊断技术 314
第13章 朗缪尔探针诊断技术 320
13.1探针结构 321
13.2单探针工作原理 322
13.3静电双探针及伏安特性 327
13.4发射探针测量工作原理 331
13.5探针方法中的几个问题 337
参考文献 340