目錄
前言
第1章 等離子體物理基礎(chǔ) 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(kù)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(xué)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(dòng)理學(xué)方程簡(jiǎn)介 37
參考文獻(xiàn) 39
第2章 等離子體診斷技術(shù) 40
2.1 電磁及輻射測(cè)量 40
2.1.1 脈沖電流電壓測(cè)量 40
2.1.2 X射線脈沖輻射測(cè)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(jī)快速照相 46
2.2.3 條紋相機(jī)成像 47
2.3 輻射譜診斷 48
2.3.1 連續(xù)譜測(cè)量 49
2.3.2 線輻射譜測(cè)量 50
2.3.3 時(shí)空分辨的能譜診斷技術(shù) 53
2.4 激光診斷 54
2.4.1 激光干涉診斷技術(shù) 54
2.4.2 雙波長(zhǎng)干涉診斷技術(shù) 58
2.4.3 陰影/紋影成像 60
2.4.4 湯姆遜散射 61
參考文獻(xiàn) 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(dòng)力學(xué)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(xiàn) 142
第4章 激光誘導(dǎo)等離子體 147
4.1 概述 147
4.2 激光與物質(zhì)相互作用基礎(chǔ) 147
4.3 激光誘導(dǎo)等離子體動(dòng)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(dǎo)等離子體基本實(shí)驗(yàn)裝置 153
4.5 激光誘導(dǎo)等離子體基本演化特性 154
4.5.1 激光誘導(dǎo)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(duì)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(duì)等離子體演化特性的影響 176
4.6 雙束激光誘導(dǎo)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(xiàn) 202
第5章 毛細(xì)管放電等離子體 210
5.1 概述 210
5.2 等離子體燒蝕毛細(xì)管器壁材料的數(shù)學(xué)模型 212
5.2.1 不同燒蝕模型的機(jī)理與表達(dá)形式 212
5.2.2 不同燒蝕模型計(jì)算結(jié)果的對(duì)比分析 216
5.2.3 利用動(dòng)力學(xué)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(qiáng)影響的動(dòng)力學(xué)燒蝕模型 224
5.3 毛細(xì)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(xì)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(jié)果及分析 236
5.4 毛細(xì)管放電等離子體在電熱化學(xué)發(fā)射中的應(yīng)用 240
5.4.1 等離子體射流與發(fā)射藥相互作用的數(shù)學(xué)模型 240
5.4.2 不同發(fā)射藥與等離子體的作用特點(diǎn) 243
5.4.3 不同點(diǎn)火方式的特性分析 257
5.5 毛細(xì)管放電等離子體的其他應(yīng)用展望 262
5.5.1 毛細(xì)管放電等離子體在托卡馬克裝置中的應(yīng)用 262
5.5.2 毛細(xì)管放電等離子體在材料表面處理中的應(yīng)用 265
參考文獻(xiàn) 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(jì)算及輻射模型 269
6.2.1 等離子體組分的計(jì)算 269
6.2.2 熱動(dòng)屬性和輸運(yùn)系數(shù)的計(jì)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(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算方法 286
6.3.2 常用氣體的臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng) 290
6.4 SF6開關(guān)電弧等離子體 303
6.4.1 SF6電弧磁流體動(dòng)力學(xué)仿真模型與弧后擊穿特性評(píng)估方法 303
6.4.2 壓氣式SF6斷路器短路電流開斷過(guò)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(guān)中的電弧現(xiàn)象 318
參考文獻(xiàn) 327