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气体放电与等离子体及其应用著作丛书放电等离子体基础及应用 版权信息
- ISBN：9787030517098
- 条形码：9787030517098 ; 978-7-03-051709-8
- 装帧：暂无
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>>
气体放电与等离子体及其应用著作丛书放电等离子体基础及应用 内容简介
本书通过将等离子体的物理基础、实验技术以及应用研究结合起来，介绍等离子体研究的新进展。章和第2章是基础部分，分别介绍等离子体的物理基础和等离子体实验诊断技术。第3-6章分别针对不同的等离子体对象进行介绍：第3章为Z箍缩等离子体，介绍快Z箍缩、X箍缩的动力学过程和相关的数学物理模型，以及他们早期的共同经历的金属电爆炸行为。第4章为激光诱导等离子体，介绍激光诱导等离子体的物理模型和实验结果。第5章为毛细管放电等离子体，介绍毛细管放电等离子体的建模与仿真方法，以及在电热化学发射等领域中的应用。第6章为气体电弧等离子体，介绍气体电弧物性参数、击穿特性的计算等，以及SF6开关电弧等离子体的特性仿真及其应用。
气体放电与等离子体及其应用著作丛书放电等离子体基础及应用 目录
目录
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
2.1.2 X射线脉冲辐射测量 42
2.2 等离子体自辐射图像 44
2.2.1 ICCD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
3.1.4 Z箍缩等离子体辐射谱 78
3.2 X箍缩 89
3.2.1 X箍缩研究概况 89
3.2.2 X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
4.3.2 Monte Carlo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
6.4 SF6开关电弧等离子体 303
6.4.1 SF6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
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
2.1.2 X射线脉冲辐射测量 42
2.2 等离子体自辐射图像 44
2.2.1 ICCD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
3.1.4 Z箍缩等离子体辐射谱 78
3.2 X箍缩 89
3.2.1 X箍缩研究概况 89
3.2.2 X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
4.3.2 Monte Carlo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
6.4 SF6开关电弧等离子体 303
6.4.1 SF6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
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