《气体放电物理》

前言1

第一章气体放电中的基本过程与分类1

1-1 气体放电中的基本粒子1

1-2 基本粒子间的相互作用3

一、相互作用的分类3

二、碰撞时的能量转移4

三、碰撞的特征参量6

四、电子、离子与原子间的弹性碰撞7

五、气体原子的激发和电离9

六、气体原子的激发转移和消电离16

1-3 带电粒子在气体中的运动22

一、带电粒子的热运动22

二、带电粒子的扩散运动23

三、带电粒子的漂移运动31

四、带电粒子的双极性扩散运动43

1-4 气体放电的分类46

第二章气体放电等离子体的基本性质50

2-1 气体放电等离子体的基本概念50

一、等离子体状态的分析50

二、等离子体的基本参量53

二、等离子体的基本长度55

2-2 电中性和德拜屏蔽57

2-3 等离子体鞘层61

2-4 等离子体振荡68

一、电子振荡68

二、离子振荡和波70

2-5 等离子体判据73

一、研究相似性原理的目的75

2-6 气体放电的相似性原理75

二、相似性放电76

三、相似性定律与放电基本过程的关系80

第三章汤生放电87

3-1 汤生放电理论87

3-2 汤生系数α和γ94

—、汤生第一电离系数α94

二、汤生第三电离系数γ101

3-3 气体的击穿——帕邢定律105

一、帕邢定律105

二、杂质气体对击穿电位的影响108

三、电极对击穿电位的影响115

四、电场分布对击穿电位的影响116

3-4 罗果夫斯基空间电荷理论117

五、外界电离源对击穿电位的影响117

第四章辉光放电121

4-1 辉光放电的一般性质121

4-2 辉光放电阴极区的基本规律126

一、阴极区的性质126

二、阴极区主要参量的计算129

三、阴极的溅射134

4-3 辉光放电的正柱理论135

一、正柱中带电粒子密度的径向分布137

二、电子温度T?与PR的关系139

三、正柱中纵向电场的计算142

四、正柱中径向电位的计算143

五、正柱中谱线辐射强度的计算145

4-4 辉光放电的阳极位降148

一、阳极位降的分布149

二、阳极位降区域内离子的生成速率150

三、阳极区域的伏-安特性151

4-5 空心阴极放电153

一、空心阴极放电的产生和主要特征153

二、空心阴极放电的电流密度156

第五章弧光放电159

5-1 弧光放电的一般性质159

一、弧光的定义和分析159

二、辉光向弧光的过渡163

三、弧光的分类166

四、弧光的阴极效应166

五、弧光的阳极特性171

六、弧光正柱等离子体的热平衡173

5-2 低气压弧光放电及其分析179

一、高气压弧光正柱的特性193

5-3 高气压弧光放电及其分析193

二、高气压弧光正柱中的温度、电位梯度和发光效率198

第六章火花放电212

6-1 火花放电的一般景象和类型212

6-2 汤生放电机理的局限性216

6-3 火花放电的流光理论217

一、流光的形成217

二、电子雪崩的空间电荷场222

三、雪崩的临界尺寸228

四、流光的形成机理230

五、火花放电的击穿形成时间滞后233

六、汤生击穿和流光击穿之间的过渡240

第七章电晕放电243

7-1 电晕放电现象和阈值判据243

一、电晕放电现象243

二、电晕放电的阈值判据245

7-2 电晕放电机理248

一、正电晕248

二、负电晕254

7-3 连续电晕放电的伏-安特性261

第八章高频和微波放电268

8-1 高频放电的一般分析268

8-2 E型放电的击穿机理270

一、高频电场的特征270

二、迁移控制的击穿机理273

三、扩散控制的击穿机理280

四、电子吸附控制的击穿机理290

五、次级电子的共振击穿机理292

六、高频E型放电击穿机理的总结296

一、H型放电的分析298

8-3 H型放电的特性和击穿分析298

二、H型放电击穿的汤普逊理论300

三、环状放电的起弧306

四、无极放电的频率变化特性307

第九章介质阻挡放电309

9-1 介质阻挡放电的一般性质309

9-2 介质阻挡放电的主要参量312

9-3 介质阻挡放电的物理过程323

第十章光学放电336

10-1 光学放电的一般性质336

10-2 气体击穿的多光子吸收模型339

10-3 气体击穿的串级电离模型345

10-4 光学放电气体击穿机理的评价360

参考文献363

习题365