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目录1

校者序1

作者序1

引言1

第一章　电子与离子在电磁场中的运动7

引言7

1.1．在静电场中的运动7

1.2．在静磁场中的运动8

1.2.1．带电粒子在环形磁场中的运动13

1.2.2．带电粒子在磁透镜场中的运动15

1.2.3．带电粒子在螺旋形磁场中的运动21

1.3．带电粒子在交叉电磁场中的运动22

1.3.1．环形磁场与电子回旋加速器型磁场的迭合场25

1.3.2．电涡旋场与磁透镜场31

1.4．带电粒子在电磁波的场中的运动33

1.5．粒子在两相交叉的射频电场和静磁场内的运动35

1.6．从加速电荷发出的辐射39

1.6.1．轫致辐射41

1.6.2．回旋（电子加速器，同步加速器）辐射44

1.6.3．佘楞可夫辐射47

参考文献53

符号表54

第二章　等离子体的流体描述55

引言55

2.1．稳定分布59

2.2．玻尔兹曼方程60

2.2.1．非相对论性系综62

2.2.2．相对论性系综66

2.3．玻尔兹曼方程对速度空间的积分67

2.3.1．非相对论性情况67

2.3.2．相对论性情况72

2.4．流体方程74

参考文献78

符号表78

第三章　平衡位形79

引言79

3.1．起因于等离子体中电流产生的磁场的约束81

3.1.1．非相对论性川流81

3.1.2．相对论性川流85

3.2．在外磁场中的等离子体89

3.3．等离子体在外场与自生场中的平衡96

3.4．没有力的磁场98

参考文献100

符号表100

第四章　等离子体波与不稳定性101

引言101

4.1．等离子体中的电子振荡102

4.1.1．纵振荡105

4.1.2．横振荡106

4.1.3．横波与纵波的混合波109

4.1.4．无规速度对色散关系的影响（朗道阻尼）111

4.1.5．电磁波在等离子体中的反射112

4.1.6．等离子体圆柱中的电子波114

4.2．正离子振荡118

4.2.1．静电离子振荡119

4.2.2．稳定等离子体中的磁流体振荡——无界等离子体——等离子体圆柱中的波122

4.2.3．等离子体川流中的磁流体振荡127

4.3．增长波与不稳定性131

4.3.1．粒子川流的动能转化成等离子体纵振荡的能量133

4.3.2．势能转化成等离子体的动能——磁流体不稳定性的能量原理136

4.3.3．流体动力学不稳定性141

参考文献146

符号表146

第五章　等离子体中的激震波（骇波）147

引言147

5.1．无磁场等离子体中的激震波149

5.2．回旋等离子体中的激震波152

5.3．真空中的激震波153

5.4．等离子凝聚体157

参考文献159

符号表160

第六章碰撞与弛豫过程161

引言161

6.1．二个带电粒子碰撞的动力学161

6.2．福克-普朗克方程166

6.2.1．等离子体的电导——回旋等离子体的电导170

6.3．位形空间中的扩散177

6.3.1．粒子通量179

6.3.2．热导与电导181

6.3.3．动量扩散粘滞性183

参考文献185

符号表186

等离子体物理的应用187

7.1.1．原子核的基本概念189

7.1．原子核能源189

引言189

第七章　受控聚变研究189

7.1.2．结合能192

7.1.3．原子核聚变195

7.1.4．作为能源的裂变反应和聚变反应200

7.1.5．不受控聚变反应201

7.1.6．受控聚变反应203

7.2．约束210

7.2.1．外界磁场——环状磁场约束——磁镜约束——射频场约束211

7.2.2．电流本身磁场的约束219

7.2.3．相对论性电子流磁场的约束224

7.3．加热和能量损益226

7.3.1．动力箍缩227

7.3.2．焦耳加热227

7.3.3．损失229

7.4．受控聚变问题的探索途径232

参考文献234

符号表235

第八章　其他方面的应用237

8.1．电磁波的产生237

8.2．化学能直接转换成电能241

8.3．在粒子加速器上的应用247

8.3.1．注入247

8.3.2．引导磁场249

8.3.3．加速254

8.4．火箭推进258

8.5．能量的贮藏260

参考文献263

符号表263