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第一章 原子能级与光谱1

1-1 光谱分类与量子数1

一、光谱的分类1

二、描述电子运动状态的量子数1

1-2 氢原子的能级与光谱3

1-3 氦原子的能级与光谱4

一、电子态间的耦合4

二、原子态符号、光谱项5

三、氦原子的能级与光谱6

1-4 氖原子的能级与光谱7

第二章 粒子间的碰撞10

2-1 碰撞的物理概念和基本规律10

一、弹性碰撞与非弹性碰撞的能量转移10

二、激发及电离13

三、碰撞截面15

2-2 电子与重粒子的弹性碰撞及第一类非弹性碰撞16

一、电子与原子的弹性碰撞16

二、电子碰撞电离过程17

三、电子碰撞激发过程19

2-3 正离子的碰撞电离过程20

四、分子离解过程20

2-4 第二类非弹性碰撞21

一、超弹性碰撞21

二、原子激发能量转移21

三、潘宁电离22

四、亚稳原子与分子碰撞22

五、亚稳原子互碰电离22

2-5 光致电离23

2-6 中性粒子相互碰撞过程24

一、中性原子相互碰撞电离24

二、热电离25

2-7 放射性射线引起的气体电离26

第三章 带电粒子在气体中的运动28

3-1 带电粒子在气体中的热运动28

一、平均动能关系28

二、带电粒子的平均自由程及其分布规律28

三、杂乱电子流密度29

3-2 带电粒子在气体中的迁移运动30

一、有外电场存在时，气体中带电粒子的运动特征30

二、离子迁移率的理论30

三、电子迁移率的理论32

四、带电粒子迁移率的实验结果33

3-3 带电粒子在气体中的扩散运动36

一、带电粒子在气体中的扩散36

二、迁移率与扩散系数的关系37

三、带电粒子的双极扩散38

第四章 带电粒子的转化及其衰减过程41

4-1 负离子41

一、负离子的形成与破坏41

二、复合负离子的形成与平衡42

一、正离子与同类中性粒子的转荷过程43

4-2 带电粒子的转荷过程43

二、正离子与不同类中性粒子的转荷过程44

4-3 带电粒子的消失45

一、带电粒子的空间复合45

二、带电粒子在电极和管壁上的消失47

第五章 汤生放电理论与气体的击穿50

5-1 气体放电的伏安特性与被激导电50

一、气体放电的伏安特性50

二、决定气体放电形式的条件51

三、被激导电52

一、非自持放电的汤生理论53

5-2 汤生放电理论53

二、第一汤生电离系数α56

三、第二汤生电离系数γ60

5-3 气体的击穿及巴邢定律62

一、非自持到自持放电的过渡现象62

二、巴邢定律63

三、影响着火电压的因素64

5-4 自持放电的理论分析66

一、汤生理论的自持条件66

二、罗果夫斯基空间电荷理论68

5-5 气体放电的相似定律70

5-5 气体放电的着火时间70

第六章 辉光放电75

6-1 辉光放电的产生75

6-2 辉光放电的组成区域和基本特征75

一、辉光放电的外貌和参量分布75

二、对辉光放电现象的定性分析77

三、辉光放电的基本特征79

6-3 辉光放电的阴极位降区79

一、阴极位降区的实验规律79

二、关于阴极电流密度与阴极位降关系式的推导82

三、对于正常辉光放电和反常辉光放电阴极区的分析85

6-4 辉光放电的正柱区88

一、带电粒子的径向分布89

二、电子温度91

三、轴向电场强度92

四、径向电位分布95

6-5 各种类型的辉光放电97

一、正常和反常辉光放电97

三、高气压辉光放电98

6-6 空心阴极放电98

二、阻难(困难)辉光放电98

一、原理性实验装置和放电特性99

二、典型的空心阴极放电管99

三、产生正常的空心阴极放电的条件100

四、空心阴极放电的主要特性101

6-7 阴极溅射101

一、阴极溅射规律101

二、阴极溅射机理104

三、阴极溅射的作用105

6-8 辉纹及带电粒子产生的不稳定性105

一、弧光放电的发生110

第七章 弧光放电110

7-1 弧光放电的特征和分类110

二、弧光放电的一般特征111

三、弧光放电的分类111

7-2 弧光放电的阴极发射机理112

一、自持热阴极电子发射112

二、自持冷阴极电子发射113

三、非自持热阴极弧光放电114

7-3 电弧等离子区物理基础116

一、电弧等离子区一般性质116

二、电弧等离子区中的能量平衡117

7-4 阳极位降区119

7-5 电弧的伏安特性120

7-6 高气压、高电功率密度放电的稳定性120

一、等离子体颈缩(辉光崩溃)现象120

二、等离子体颈缩的热不稳定性模式121

三、防止热颈缩的措施121

第八章 电晕放电和火花放电124

8-1 电晕放电124

一、电晕放电的一般特性124

二、三种直流电晕放电125

8-2 火花放电126

一、火花放电的发生条件126

二、火花放电的流光理论127

第九章 高频放电和脉冲放电130

9-1 高频放电130

一、电子在高频场中的运动131

二、高频气体放电的着火条件131

三、高频放电的匹配网络136

9-2 脉冲放电137

四、高气压高频放电137

第十章 等离子体物理基础140

10-1 等离子体的定义和分类140

一、电离气体与等离子体140

二、等离子体的定义140

三、等离子体的分类140

四、等离子体的研究方法141

10-2 德拜屏蔽141

10-3 等离子体的静电振荡143

10-4 等离子体的判据144

二、交变场中等离子体的电导率145

一、直流放电等离子体的电导率145

10-5 等离子体的电导率145

10-6 产生等离子体的方法147

一、热电离的方法147

二、放电激励的方法148

三、电子束激励的方法148

四、激光激励的方法149

10-7 等离子体的应用149

11-1 电探针测量法152

一、单探针法152

第十一章 等离子体诊断152

二、双探针法154

11-2 微波测量法158

一、微波测量法分类158

二、等离子体微波相移的测量法159

11-3 等离子体的光谱测量161

一、等离子体的电子浓度161

二、等离子体的电子温度162

参考文献164

附录1 基本物理常数167

附录2 常用单位换算表167