《等离子体和流体》

1引言与综述1

一般的结论及建议1

结论1

建议2

引言3

等离子体物理学的发展过程3

等离子体的分类6

流体物理学8

主要的结论与建议9

普通等离子体物理学9

聚变等离子体的约束和加热10

惯性约束12

空间和天体等离子体13

流体物理学14

近期的成就及未来的研究方向16

普通等离子体物理学16

聚变等离子体的约束和加热18

空间和天体等离子体23

流体物理学25

经费及人力资源28

参与机构29

普通等离子体物理学30

等离子体约束和加热30

流体物理学31

空间和天体等离子体31

2流体物理学32

引言与概述32

流体物理学的重要成就和研究课题34

最近的重要成就34

重要的研究课题36

看法与建议37

主要的看法37

主要的建议39

政府的支持、人力和大学里的研究工作40

流体物理学研究的分支、选择的课题领域和技术学科的详细综述43

流体物理学分支43

主要研究领域68

技术学科77

3普通等离子体物理学83

普通等离子体物理学的研究领域与目标83

强流电子束、离子束和光子束85

低阻抗、数垓瓦装置的发展85

强流离子束86

高能、强流装置的发展86

Z箍缩X射线源87

在气体及等离子体中带电粒子束的传播87

今后10年的期望与建议88

空间电荷加速器89

集体加速器89

电子环加速器90

波加速器90

集体聚焦加速器91

激光驱动加速器91

拍波加速器92

反自由电子激光加速器92

光栅加速器93

高梯度结构93

反契伦科夫加速器93

电子回旋辐射加速器93

尚存在问题的领域93

相干、自由电子辐射源94

关于今后10年的建议94

电磁波与等离子体的相互作用98

电磁波被等离子体散射和吸收98

同位素分离101

等离子体中的非线性现象103

哈密顿系统中的混沌103

孤立子及其有关的现象104

强朗缪尔湍流105

参量不稳定性105

磁重联106

湍流弛豫到无力态106

10年来的其他重大进展107

磁通几何和坐标系108

单粒子轨道108

磁约束等离子体理论的进展108

库仑碰撞过程109

宏观平衡109

宏观不稳定性——理想磁流体力学110

宏观不稳定性——电阻磁流体力学110

微观(动力学)不稳定性和湍流输运110

总结111

等离子体中(或与其有关)的原子物理学111

近期成果112

建议113

有待探索的问题113

培训114

经费水平115

建议的经费水平115

等离子体诊断115

激光散射117

微波干涉117

光谱诊断方法117

电荷交换118

中子和α粒子118

时间分辨等离子体行为119

重离子诊断119

黑体及等离子体-壁的相互作用119

集体涨落引起的散射120

数据采集及有关设备120

紧迫的需求121

强耦合等离子体物理学122

历史123

近期的进展125

今后10年的展望126

非中性等离子体127

聚变等离子体研究的现状和目标130

引言130

4聚变等离子体的约束和加热130

聚变过程132

磁约束136

惯性约束139

托克马克和仿星器磁约束系统140

引言140

主要进展144

当前研究的前沿152

未来进展的展望155

磁镜系统156

引言156

主要进展——串级镜157

当前研究的前沿159

今后磁镜约束进展的展望166

ELMO 皱褶环167

引言167

主要的进展169

当前研究的前沿170

未来进展的展望171

反场箍缩171

引言171

主要的进展174

当前研究的前沿175

未来进展的展望176

引言177

紧凑环177

主要的进展179

当前研究的前沿182

未来进展的展望183

等离子体加热184

引言184

射频加热185

射频电流驱动192

中性束加热196

惯性约束聚变系统201

引言201

主要的进展204

当前研究的前沿207

未来进展的展望213

先进聚变的应用214

美国聚变等离子体研究的经费开支216

基本的研究结果和建议218

磁约束218

惯性约束219

致谢220

主要结论221

主要建议221

5空间和天体等离子体221

引言222

实验室、空间和天体等离子体研究之间的关系223

空间和天体等离子体物理学的定义223

实验室和空间等离子体物理学之间的关系224

空间和天体等离子体研究之间的关系224

统一的物理问题231

过去10年的空间和天体等离子体物理学232

问题3：大尺度等离子体流的行为232

问题1：重联235

问题2：湍流与磁场的相互作用236

问题4：高能粒子加速236

问题6：无碰撞激波237

问题5：粒子约束和输运237

问题7：束-等离子体相互作用和电磁辐射的产生238

问题8：等离子体和中性气体之间的相互作用239

今后10年的空间和天体等离子体物理学239

空间和天体等离子体研究的影响240

空间和地面测量与观察的作用242

太阳系等离子体物理学242

天体等离子体物理学243

太阳附近的当地测量244

结论245

实验室和主动空间实验的作用245

实验室实验245

主动空间实验246

理论的作用247

空间等离子体理论247

理论天体物理248

数值模型和模拟的作用248

为什么定量模型是基本的248

未来10年的系统模型和过程模拟251

对高级专用计算计划的建议253

等离子体物理学在大学课程中的作用255

空间等离子体物理学255

天体等离子体物理学256

普通等离子体物理学256

后记258