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第一章 原子能级与光谱 1
1-1 光谱分类与量子数 1
一、光谱的分类 1
二、描述电子运动状态的量子数 1
1-2 氢原子的能级与光谱 3
1-3 氦原子的能级与光谱 4
一、电子态间的耦合 4
二、原子态符号、光谱项 5
三、氦原子的能级与光谱 6
1-4 氖原子的能级与光谱 7
第二章 粒子间的碰撞 10
2-1 碰撞的物理概念和基本规律 10
一、弹性碰撞与非弹性碰撞的能量转移 10
二、激发及电离 13
三、碰撞截面 15
2-2 电子与重粒子的弹性碰撞及第一类非弹性碰撞 16
一、电子与原子的弹性碰撞 16
二、电子碰撞电离过程 17
三、电子碰撞激发过程 19
2-3 正离子的碰撞电离过程 20
四、分子离解过程 20
2-4 第二类非弹性碰撞 21
一、超弹性碰撞 21
二、原子激发能量转移 21
三、潘宁电离 22
四、亚稳原子与分子碰撞 22
五、亚稳原子互碰电离 22
2-5 光致电离 23
2-6 中性粒子相互碰撞过程 24
一、中性原子相互碰撞电离 24
二、热电离 25
2-7 放射性射线引起的气体电离 26
第三章 带电粒子在气体中的运动 28
3-1 带电粒子在气体中的热运动 28
一、平均动能关系 28
二、带电粒子的平均自由程及其分布规律 28
三、杂乱电子流密度 29
3-2 带电粒子在气体中的迁移运动 30
一、有外电场存在时，气体中带电粒子的运动特征 30
二、离子迁移率的理论 30
三、电子迁移率的理论 32
四、带电粒子迁移率的实验结果 33
3-3 带电粒子在气体中的扩散运动 36
一、带电粒子在气体中的扩散 36
二、迁移率与扩散系数的关系 37
三、带电粒子的双极扩散 38
第四章 带电粒子的转化及其衰减过程 41
4-1 负离子 41
一、负离子的形成与破坏 41
二、复合负离子的形成与平衡 42
一、正离子与同类中性粒子的转荷过程 43
4-2 带电粒子的转荷过程 43
二、正离子与不同类中性粒子的转荷过程 44
4-3 带电粒子的消失 45
一、带电粒子的空间复合 45
二、带电粒子在电极和管壁上的消失 47
第五章 汤生放电理论与气体的击穿 50
5-1 气体放电的伏安特性与被激导电 50
一、气体放电的伏安特性 50
二、决定气体放电形式的条件 51
三、被激导电 52
一、非自持放电的汤生理论 53
5-2 汤生放电理论 53
二、第一汤生电离系数α 56
三、第二汤生电离系数γ 60
5-3 气体的击穿及巴邢定律 62
一、非自持到自持放电的过渡现象 62
二、巴邢定律 63
三、影响着火电压的因素 64
5-4 自持放电的理论分析 66
一、汤生理论的自持条件 66
二、罗果夫斯基空间电荷理论 68
5-5 气体放电的相似定律 70
5-5 气体放电的着火时间 70
第六章 辉光放电 75
6-1 辉光放电的产生 75
6-2 辉光放电的组成区域和基本特征 75
一、辉光放电的外貌和参量分布 75
二、对辉光放电现象的定性分析 77
三、辉光放电的基本特征 79
6-3 辉光放电的阴极位降区 79
一、阴极位降区的实验规律 79
二、关于阴极电流密度与阴极位降关系式的推导 82
三、对于正常辉光放电和反常辉光放电阴极区的分析 85
6-4 辉光放电的正柱区 88
一、带电粒子的径向分布 89
二、电子温度 91
三、轴向电场强度 92
四、径向电位分布 95
6-5 各种类型的辉光放电 97
一、正常和反常辉光放电 97
三、高气压辉光放电 98
6-6 空心阴极放电 98
二、阻难(困难)辉光放电 98
一、原理性实验装置和放电特性 99
二、典型的空心阴极放电管 99
三、产生正常的空心阴极放电的条件 100
四、空心阴极放电的主要特性 101
6-7 阴极溅射 101
一、阴极溅射规律 101
二、阴极溅射机理 104
三、阴极溅射的作用 105
6-8 辉纹及带电粒子产生的不稳定性 105
一、弧光放电的发生 110
第七章 弧光放电 110
7-1 弧光放电的特征和分类 110
二、弧光放电的一般特征 111
三、弧光放电的分类 111
7-2 弧光放电的阴极发射机理 112
一、自持热阴极电子发射 112
二、自持冷阴极电子发射 113
三、非自持热阴极弧光放电 114
7-3 电弧等离子区物理基础 116
一、电弧等离子区一般性质 116
二、电弧等离子区中的能量平衡 117
7-4 阳极位降区 119
7-5 电弧的伏安特性 120
7-6 高气压、高电功率密度放电的稳定性 120
一、等离子体颈缩(辉光崩溃)现象 120
二、等离子体颈缩的热不稳定性模式 121
三、防止热颈缩的措施 121
第八章 电晕放电和火花放电 124
8-1 电晕放电 124
一、电晕放电的一般特性 124
二、三种直流电晕放电 125
8-2 火花放电 126
一、火花放电的发生条件 126
二、火花放电的流光理论 127
第九章 高频放电和脉冲放电 130
9-1 高频放电 130
一、电子在高频场中的运动 131
二、高频气体放电的着火条件 131
三、高频放电的匹配网络 136
9-2 脉冲放电 137
四、高气压高频放电 137
第十章 等离子体物理基础 140
10-1 等离子体的定义和分类 140
一、电离气体与等离子体 140
二、等离子体的定义 140
三、等离子体的分类 140
四、等离子体的研究方法 141
10-2 德拜屏蔽 141
10-3 等离子体的静电振荡 143
10-4 等离子体的判据 144
二、交变场中等离子体的电导率 145
一、直流放电等离子体的电导率 145
10-5 等离子体的电导率 145
10-6 产生等离子体的方法 147
一、热电离的方法 147
二、放电激励的方法 148
三、电子束激励的方法 148
四、激光激励的方法 149
10-7 等离子体的应用 149
11-1 电探针测量法 152
一、单探针法 152
第十一章 等离子体诊断 152
二、双探针法 154
11-2 微波测量法 158
一、微波测量法分类 158
二、等离子体微波相移的测量法 159
11-3 等离子体的光谱测量 161
一、等离子体的电子浓度 161
二、等离子体的电子温度 162
参考文献 164
附录1 基本物理常数 167
附录2 常用单位换算表 167