目錄
前言
第1章 等離子體物理基礎 1
1.1 等離子體基本概念 1
1.1.1等離子體的定義和參數(shù) 1
1.1.2 等離子體的分類 5
1.2 等離子體中的相互作用 5
1.2.1 庫侖碰撞 5
1.2.2 非彈性碰撞 11
1.3 電離平衡模型及輻射譜 14
1.3.1 熱力學平衡模型 14
1.3.2 日冕模型 15
1.3.3 碰撞輻射模型 16
1.3.4 等離子體輻射譜 17
1.4 等離子體描述方法 19
1.4.1 單粒子軌道理論 19
1.4.2 磁流體 26
1.4.3 動理學方程簡介 37
參考文獻 39
第2章 等離子體診斷技術 40
2.1 電磁及輻射測量 40
2.1.1 脈沖電流電壓測量 40
2.1.2 X射線脈沖輻射測量 42
2.2 等離子體自輻射圖像 44
2.2.1 ICCD快速照相 44
2.2.2 分幅相機快速照相 46
2.2.3 條紋相機成像 47
2.3 輻射譜診斷 48
2.3.1 連續(xù)譜測量 49
2.3.2 線輻射譜測量 50
2.3.3 時空分辨的能譜診斷技術 53
2.4 激光診斷 54
2.4.1 激光干涉診斷技術 54
2.4.2 雙波長干涉診斷技術 58
2.4.3 陰影/紋影成像 60
2.4.4 湯姆遜散射 61
參考文獻 64
第3章 Z箍縮 65
3.1 快Z箍縮 66
3.1.1 概述 66
3.1.2 內(nèi)爆動力學模型 70
3.1.3 絲陣Z箍縮唯象模型 73
3.1.4 Z箍縮等離子體輻射譜 78
3.2 X箍縮 89
3.2.1 X箍縮研究概況 89
3.2.2 X箍縮唯象模型 93
3.2.3 輻射坍塌臨界電流 96
3.2.4 熱斑半徑 98
3.2.5 百千安電流X箍縮研究 101
3.3 金屬絲電爆炸 105
3.3.1 真空中單絲電爆炸研究現(xiàn)狀 105
3.3.2 真空中鋁單絲電爆炸行為 108
3.3.3 真空中鍍膜金屬絲電爆炸行為 118
3.3.4 空氣環(huán)境中單絲電爆炸 135
參考文獻 142
第4章 激光誘導等離子體 147
4.1 概述 147
4.2 激光與物質(zhì)相互作用基礎 147
4.3 激光誘導等離子體動態(tài)模型 150
4.3.1 經(jīng)典解析模型 150
4.3.2 Monte Carlo方法 150
4.3.3 可壓縮流體模型 151
4.4 激光誘導等離子體基本實驗裝置 153
4.5 激光誘導等離子體基本演化特性 154
4.5.1 激光誘導等離子體早期行為 154
4.5.2 等離子體中多組分粒子的演化特性比較與分析 158
4.5.3 激光聚焦光斑對等離子體演化特性的影響 165
4.5.4 激波特性與數(shù)值模擬分析 172
4.5.5 環(huán)境氣體壓力對等離子體演化特性的影響 176
4.6 雙束激光誘導碰撞型等離子體 194
4.6.1 真空中等離子體碰撞 194
4.6.2 低氣壓中等離子體相互作用 198
4.6.3 空氣中等離子體激波相互作用 200
參考文獻 202
第5章 毛細管放電等離子體 210
5.1 概述 210
5.2 等離子體燒蝕毛細管器壁材料的數(shù)學模型 212
5.2.1 不同燒蝕模型的機理與表達形式 212
5.2.2 不同燒蝕模型計算結果的對比分析 216
5.2.3 利用動力學模型獲得的典型燒蝕材料的燒蝕數(shù)據(jù) 219
5.2.4 綜合考慮溫度與壓強影響的動力學燒蝕模型 224
5.3 毛細管放電等離子體的仿真分析 232
5.3.1 控制方程 232
5.3.2 等離子體與毛細管器壁相互作用的處理方法 234
5.3.3 燒蝕/沉積質(zhì)量流的確定方法 234
5.3.4 仿真結果及分析 236
5.4 毛細管放電等離子體在電熱化學發(fā)射中的應用 240
5.4.1 等離子體射流與發(fā)射藥相互作用的數(shù)學模型 240
5.4.2 不同發(fā)射藥與等離子體的作用特點 243
5.4.3 不同點火方式的特性分析 257
5.5 毛細管放電等離子體的其他應用展望 262
5.5.1 毛細管放電等離子體在托卡馬克裝置中的應用 262
5.5.2 毛細管放電等離子體在材料表面處理中的應用 265
參考文獻 266
第6章 氣體電弧等離子體 269
6.1 概述 269
6.2 氣體電弧的物性參數(shù)計算及輻射模型 269
6.2.1 等離子體組分的計算 269
6.2.2 熱動屬性和輸運系數(shù)的計算 275
6.2.3 典型輻射模型 281
6.3 熱態(tài)氣體的電擊穿特性 285
6.3.1 熱態(tài)氣體臨界擊穿場強的計算方法 286
6.3.2 常用氣體的臨界擊穿場強 290
6.4 SF6開關電弧等離子體 303
6.4.1 SF6電弧磁流體動力學仿真模型與弧后擊穿特性評估方法 303
6.4.2 壓氣式SF6斷路器短路電流開斷過程及弧后擊穿特性的仿真研究 311
6.4.3 高壓直流轉(zhuǎn)換開關中的電弧現(xiàn)象 318
參考文獻 327