本書深入淺出而又系統地介紹了螺旋波等離子體的基礎知識，總結了近年來該領域的研究進展，提供了用于螺旋波等離子體放電特性研究的實驗診斷技術，對螺旋波等離子體中的許多復雜物理現象給予了詳細的介紹和解釋。全書共5章。第1章主要介紹了等離子體的基本概念與性質，螺旋波等離子體的特性、應用和研究進展。第2章著重講述了螺旋波等離子體的診斷技術，包括探針和光譜技術，重點介紹了基于局域發射光譜方法發展了等離子體密度和電子溫度診斷手段，并通過實驗證實了測量結果的可靠性。第3章基于上述探針和光譜診斷技術，講述了氬氣螺旋波等離子體的模式及轉換特性。第四章通過探針和局域發射光譜診斷技術，介紹了等離子體的空間分布特性。第五章利用數值模擬對等離子體的放電模式以及能量沉積等復雜現象給予了較清晰的解釋。
第1章 緒論 001
1.1 等離子體物理理論 002
1.1.1 等離子體的基本概念 002
1.1.2 等離子體中的波 005
1.2 螺旋波等離子體簡介 010
1.2.1 磁化等離子體 010
1.2.2 螺旋波等離子體 013
1.3 螺旋波等離子體的應用 015
1.4 螺旋波等離子體的研究進展 017
1.4.1 螺旋波等離子體的放電模式及其轉換 018
1.4.2 螺旋波等離子體的空間分布 023
1.4.3 螺旋波等離子體的加熱機制 029
第2章 螺旋波等離子體的發生及局域診斷 033
2.1 實驗裝置 034
2.1.1 螺旋波放電系統 035
2.1.2 診斷系統 035
2.2 Langmuir 靜電探針 037
2.2.1 探針診斷的基本方法 037
2.2.2 電子能量分布函數（EEPF） 039
2.3 被動式浮置探針 043
2.4 磁探針 044
2.5 OES 診斷的理論模型與局域化設計 045
2.5.1 氬氣碰撞輻射（CR）模型 045
2.5.2 氬氣特征光譜譜線對比法 050
2.5.3 空間分辨OES 設計 051
2.6 LOES 的定標 052
2.6.1 氬氣等離子體發射光譜分析 052
2.6.2 氬原子和離子特征譜線與電子密度的定標關系 053
2.6.3 氬原子特征譜線強度比與電子溫度的定標關系 055
第3章 氬氣螺旋波等離子體的放電模式及轉換 059
3.1 螺旋波的放電模式及表征 060
3.1.1 等離子體參數的變化 060
3.1.2 特征譜線的變化 061
3.1.3 外電路參數的變化 062
3.2 放電條件的影響 063
3.2.1 氣壓的影響 063
3.2.2 磁場的影響 067
3.2.3 放電管尺寸和形狀的影響 071
3.3 模式轉換的分析 074
第4章 氬氣螺旋波等離子體的空間分布 077
4.1 徑向分布 078
4.1.1 等離子體密度 078
4.1.2 電子溫度 080
4.1.3 特征譜線 081
4.1.4 放電圖像 083
4.2 軸向分布 084
4.2.1 天線近場區等離子體的分布 084
4.2.2 天線下游區等離子體的分布 089
4.2.3 螺旋波的軸向傳播 092
4.2.4 雙層結構 096
4.3 討論與分析 098
4.3.1 天線近場區等離子體空間分布的分析 098
4.3.2 天線下游區的密度峰和雙層結構 099
第5章 氬氣螺旋波等離子體的本征波模及其加熱機制 103
5.1 螺旋波和TG 波的色散關系及傳播條件 104
5.1.1 無碰撞等離子體 105
5.1.2 碰撞等離子體 108
5.1.3 純螺旋波近似 109
5.2 螺旋波的本征模 110
5.2.1 本征徑向模 110
5.2.2 本征軸向模 114
5.3 不同實驗條件的波模分析 115
5.4 波耦合模式的能量沉積 122
5.4.1 H 波和TG 波的阻尼 122
5.4.2 能量沉積 124
參考文獻 131
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