放电等离子体基础及应用

《放电等离子体基础及应用》系统介绍等离子体的物理基础、实验技术以及一些典型的应用。《放电等离子体基础及应用》共6章，第1章介绍等离子体的物理基础；第2章介绍等离子体实验诊断技术；第3～6章分别针对不同的放电等离子体对象进行介绍,其中，第3章为Z箍缩等离子体，第4章为激光诱导等离子体，第5章为毛细管放电等离子体，第6章为气体电弧等离子体。
本书可作为电气工程、应用物理等专业中等离子体物理、等离子体工程等相关课程的参考教材，也可作为青年科研人员的参考用书。

前言
第1章等离子体物理基础1
1.1等离子体基本概念1
1.1.1等离子体的定义和参数1
1.1.2等离子体的分类5
1.2等离子体中的相互作用5
1.2.1库仑碰撞5
1.2.2非弹性碰撞11
1.3电离平衡模型及辐射谱14
1.3.1热力学平衡模型14
1.3.2日冕模型15
1.3.3碰撞辐射模型16
1.3.4等离子体辐射谱17
1.4等离子体描述方法19
1.4.1单粒子轨道理论19
1.4.2磁流体26
1.4.3动理学方程简介37
参考文献39
第2章等离子体诊断技术40
2.1电磁及辐射测量40
2.1.1脉冲电流电压测量40
2.1.2X射线脉冲辐射测量42
2.2等离子体自辐射图像44
2.2.1ICCD快速照相44
2.2.2分幅相机快速照相46
2.2.3条纹相机成像47
2.3辐射谱诊断48
2.3.1连续谱测量49
2.3.2线辐射谱测量50
2.3.3时空分辨的能谱诊断技术53
2.4激光诊断54
2.4.1激光干涉诊断技术54
2.4.2双波长干涉诊断技术58
2.4.3阴影/纹影成像60
2.4.4汤姆逊散射61
参考文献64
第3章Z箍缩65
3.1快Z箍缩66
3.1.1概述66
3.1.2内爆动力学模型70
3.1.3丝阵Z箍缩唯象模型73
3.1.4Z箍缩等离子体辐射谱78
3.2X箍缩89
3.2.1X箍缩研究概况89
3.2.2X箍缩唯象模型93
3.2.3辐射坍塌临界电流96
3.2.4热斑半径98
3.2.5百千安电流X箍缩研究101
3.3金属丝电爆炸105
3.3.1真空中单丝电爆炸研究现状105
3.3.2真空中铝单丝电爆炸行为108
3.3.3真空中镀膜金属丝电爆炸行为118
3.3.4空气环境中单丝电爆炸135
参考文献142
第4章激光诱导等离子体147
4.1概述147
4.2激光与物质相互作用基础147
4.3激光诱导等离子体动态模型150
4.3.1经典解析模型150
4.3.2MonteCarlo方法150
4.3.3可压缩流体模型151
4.4激光诱导等离子体基本实验装置153
4.5激光诱导等离子体基本演化特性154
4.5.1激光诱导等离子体早期行为154
4.5.2等离子体中多组分粒子的演化特性比较与分析158
4.5.3激光聚焦光斑对等离子体演化特性的影响165
4.5.4激波特性与数值模拟分析172
4.5.5环境气体压力对等离子体演化特性的影响176
4.6双束激光诱导碰撞型等离子体194
4.6.1真空中等离子体碰撞194
4.6.2低气压中等离子体相互作用198
4.6.3空气中等离子体激波相互作用200
参考文献202
第5章毛细管放电等离子体210
5.1概述210
5.2等离子体烧蚀毛细管器壁材料的数学模型212
5.2.1不同烧蚀模型的机理与表达形式212
5.2.2不同烧蚀模型计算结果的对比分析216
5.2.3利用动力学模型获得的典型烧蚀材料的烧蚀数据219
5.2.4综合考虑温度与压强影响的动力学烧蚀模型224
5.3毛细管放电等离子体的仿真分析232
5.3.1控制方程232
5.3.2等离子体与毛细管器壁相互作用的处理方法234
5.3.3烧蚀/沉积质量流的确定方法234
5.3.4仿真结果及分析236
5.4毛细管放电等离子体在电热化学发射中的应用240
5.4.1等离子体射流与发射药相互作用的数学模型240
5.4.2不同发射药与等离子体的作用特点243
5.4.3不同点火方式的特性分析257
5.5毛细管放电等离子体的其他应用展望262
5.5.1毛细管放电等离子体在托卡马克装置中的应用262
5.5.2毛细管放电等离子体在材料表面处理中的应用265
参考文献266
第6章气体电弧等离子体269
6.1概述269
6.2气体电弧的物性参数计算及辐射模型269
6.2.1等离子体组分的计算269
6.2.2热动属性和输运系数的计算275
6.2.3典型辐射模型281
6.3热态气体的电击穿特性285
6.3.1热态气体临界击穿场强的计算方法286
6.3.2常用气体的临界击穿场强290
6.4SF6开关电弧等离子体303
6.4.1SF6电弧磁流体动力学仿真模型与弧后击穿特性评估方法303
6.4.2压气式SF6断路器短路电流开断过程及弧后击穿特性的仿真研究311
6.4.3高压直流转换开关中的电弧现象318
参考文献327