第1章 气体物质原子物理模型 1
1.1气体放电中的基本粒子 1
1.2单电子系统及量子数 2
1.2.1玻尔原子模型 2
1.2.2量子数和能级图 2
1.2.3轨道角量子数和轨道磁量子数 3
1.2.4塞曼效应及电子的自旋 4
1.3多电子系统及电子组态 6
1.4 L-S耦合 7
1.5原子能级和分子能级 8
1.5.1L-S耦合的原子态符号 8
1.5.2帕刑符号 8
1.5.3原子能级图 9
1.5.4能级间距和兰德规则 9
1.5.5选择定则 10
1.5.6分子能级 10
第2章 气体放电的基本物理过程 11
2.1激发与电离 11
2.1.1碰撞激发与碰撞电离 11
2.1.2光激发和光电离 12
2.1.3热激发和热电离 12
2.2平均自由程与碰撞截面 14
2.2.1平均自由程 14
2.2.2碰撞截面 15
2.2.3碰撞时的能量转移 15
2.3气体中电子能量分布 17
2.4带电粒子在气体中的运动 18
2.4.1带电粒子的热运动 18
2.4.2带电粒子的扩散运动 19
2.4.3带电粒子的漂移运动 22
2.4.4离子的漂移运动 23
2.4.5电子的漂移运动 26
2.4.6带电粒子的双极性扩散运动 27
2.5复合 29
2.5.1辐射复合 29
2.5.2离解复合 30
2.5.3双电子复合 30
2.5.4三体复合 30
2.5.5离子复合 30
2.5.6离子及电子扩散到器壁上引起的复合 31
第3章 气体放电等离子体概论 33
3.1等离子体的基本概念及其分类 33
3.1.1等离子体 33
3.1.2等离子体分类 35
3.1.3等离子体状态分析 36
3.1.4等离子体的基本参量 38
3.1.5等离子体的基本长度 41
3.1.6等离子体的时空特征量 41
3.2等离子体的电中性和德拜屏蔽 42
3.3等离子体鞘层 45
3.4等离子体振荡 50
3.4.1电子等离子体振荡 50
3.4.2离子等离子体振荡 51
3.5等离子体判据 54
3.6气体放电的相似性 55
3.6.1研究相似性原理的目的 55
3.6.2气体放电的相似定律 55
3.6.3相似性定律与放电基本过程的关系 57
第4章 汤森放电与气体击穿 62
4.1气体放电的伏安特性 62
4.2汤森放电理论 63
4.2.1电子雪崩理论 64
4.2.2 α过程 64
4.2.3 γ过程 65
4.2.4第一汤森电离系数α 66
4.2.5第三汤森电离系数γ 67
4.3气体击穿与帕刑定律 69
4.3.1自持放电条件与击穿判据 69
4.3.2帕刑定律 70
4.3.3杂质气体对击穿电压的影响 73
4.3.4电极对击穿电位的影响 77
4.3.5电场分布对击穿电位的影响 77
4.4罗果夫斯基空间电荷理论 78
第5章 辉光放电 81
5.1正常辉光放电结构和分布 81
5.1.1阴极区 81
5.1.2负辉区 82
5.1.3法拉第暗区 83
5.1.4正柱区 83
5.1.5阳极区 83
5.2辉光放电的阴极区 84
5.2.1电荷密度的计算 84
5.2.2电流密度的计算 85
5.2.3阴极位降的计算 85
5.3辉光放电的正柱区 88
5.3.1正柱中带电粒子密度的径向分布 88
5.3.2正柱中的电子温度Te与PR的关系 90
5.3.3正柱中的轴向电场 93
5.3.4正柱中的径向电位 94
5.4辉光放电的阳极区 96
5.5各种气压条件下的辉光放电 97
5.6空心阴极放电 97
5.6.1空心阴极放电的产生和主要特征 98
5.6.2阻塞放电 100
5.6.3阴极溅射 100
第6章 电弧放电 102
6.1电弧放电的基本性质 102
6.1.1定义及特征 102
6.1.2电弧的分类 103
6.1.3电弧的启动 103
6.2电弧放电的结构及其特性 104
6.2.1电弧放电的结构 104
6.2.2阴极发射机理 105
6.2.3正柱区等离子体特性 108
6.2.4阳极位降 112
6.3伏安特性 113
6.3.1直流电弧的伏安特性 113
6.3.2交流电弧的伏安特性 115
6.4不同气压下的电弧放电 115
6.4.1高低气压电弧放电的差异 115
6.4.2低气压电弧放电 116
6.4.3高气压电弧放电 117
第7章 火花放电 122
7.1火花放电的基本性质 122
7.1.1火花放电的特征 122
7.1.2火花放电的形式 122
7.1.3流注 122
7.1.4火花放电常用电路 123
7.2火花放电击穿条件 124
7.3流注理论 125
7.3.1流注理论的提出 125
7.3.2 Reather判据 125
7.3.3 Meek判据 127
7.3.4正、负流注的发展机理 128
7.3.5流注的形成机理 129
7.3.6水分子对流注发展的影响 131
第8章 电晕放电 132
8.1电晕放电的基本性质 132
8.1.1定义 132
8.1.2特征 132
8.1.3分类 132
8.2电晕放电阈值判据 133
8.2.1电极的几何结构 133
8.2.2阈值电压 134
8.3电晕放电机理 135
8.3.1正电晕 135
8.3.2负电晕 139
8.4连续电晕放电的伏安特性 144
第9章 介质阻挡放电 147
9.1介质阻挡放电基本概念 147
9.1.1介质阻挡放电技术的发展 147
9.1.2介质阻挡放电基本原理 148
9.1.3介质阻挡放电的应用 150
9.2介质阻挡放电特征参量 153
9.2.1介质阻挡放电的电场强度 154
9.2.2介质阻挡放电的等效电路 155
9.2.3放电形态随气压变化的规律 155
9.2.4不同材料放电特性的比较 159
9.2.5介质阻挡放电的功率 160
9.2.6介质阻挡放电的李萨如图形 161
9.2.7功率因子 163
9.3介质阻挡放电的物理过程 164
9.3.1介质阻挡放电的击穿和微放电 164
9.3.2介质阻挡放电中自由基和准分子的形成 167
9.4介质阻挡放电等离子体的诊断方法 169
9.4.1静电探针法 169
9.4.2光谱分析法 170
9.4.3微波透射测量法 171
9.4.4电荷—电压图形法 171
参考文献 173