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| 內容簡介： |
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本书深入探讨了螺旋波等离子体这一前沿课题，为相关研究与应用提供了全面且深入的理论与实践指导。在放电特性方面，本书详细解析了螺旋波等离子体的各项关键参数，如等离子体密度、电子温度、等离子体电势等，阐述了其在不同条件下的变化规律。通过大量实验数据与精准分析，揭示了螺旋波等离子体放电的稳定性、均匀性、放电模式的转换以及不同模式下的空间分布特性，为实际应用中的参数调控提供了坚实依据。对于机理分析，本书从模式转换机理到能量沉积机理进行了深入剖析。帮助读者理解螺旋波的模式跳变条件与转换，以及螺旋波的能量沉积机理，进而掌握等离子体的行为特征。无论是科研人员深入探索学术前沿，还是工程师寻求技术突破，抑或是高校师生学习专业知识，本书都是不可或缺的宝贵资源，将助力读者在螺旋波等离子体领域取得新的认知与成就。
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| 目錄：
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第1章 绪论 001
1.1 等离子体简介 002
1.1.1 等离子体的基本概念 002
1.1.2 等离子体中的波 005
1.2 螺旋波等离子体理论 010
1.2.1 磁化等离子体 010
1.2.2 螺旋波等离子体 013
1.3 螺旋波等离子体的应用背景 015
1.4 螺旋波等离子体的研究进展 017
1.4.1 螺旋波等离子体的放电模式及其转换 018
1.4.2 螺旋波等离子体的空间分布 023
1.4.3 螺旋波等离子体的加热机理 029
第2章 螺旋波等离子体的产生和诊断 033
2.1 实验装置 034
2.1.1 真空系统 035
2.1.2 放电系统 035
2.1.3 诊断系统 037
2.2 Langmuir 静电探针 037
2.2.1 探针诊断的数据分析 037
2.2.2 电子能量分布函数（EEPF） 040
2.3 被动式浮置探针 043
2.4 磁探针的结构与数据分析 044
2.4.1 耐高温磁探针的结构设计 044
2.4.2 磁探针的数据分析 046
2.5 发射光谱（OES）理论分析与计算 049
2.5.1 氩气碰撞辐射（CR）模型 049
2.5.2 氩气特征光谱谱线对比法 054
2.5.3 空间分辨OES 设计 055
2.6 局域发射光谱（LOES）的实验定标 056
2.6.1 氩气等离子体发射光谱分析 056
2.6.2 氩原子和离子特征谱线与电子密度的定标关系 057
2.6.3 氩原子特征谱线强度比与电子温度的定标关系 059
第3章 氩气螺旋波等离子体的模式转换特性 063
3.1 螺旋波的放电模式及表征 064
3.1.1 等离子体参数的变化 064
3.1.2 特征谱线的变化 065
3.1.3 外电路参数的变化 066
3.2 放电条件的影响 067
3.2.1 气压的影响 067
3.2.2 磁场的影响 071
3.2.3 放电管尺寸和形状的影响 075
3.3 模式转换的分析 078
第4章 氩气螺旋波等离子体的空间分布特性 081
4.1 径向分布 082
4.1.1 等离子体密度 082
4.1.2 电子温度 084
4.1.3 特征谱线 085
4.1.4 放电图像 087
4.2 轴向分布 088
4.2.1 天线近场区等离子体的分布 088
4.2.2 天线下游区等离子体的分布 093
4.2.3 螺旋波的轴向传播 096
4.2.4 双层结构 100
4.3 讨论与分析 102
4.3.1 天线近场区等离子体的空间分布 102
4.3.2 天线下游区的密度峰和双层结构 103
第5章 氩气螺旋波等离子体的模式转换机理 105
5.1 螺旋波和TG 波的色散关系及传播条件 106
5.1.1 无碰撞等离子体 107
5.1.2 碰撞等离子体 110
5.1.3 纯螺旋波近似 111
5.2 螺旋波的本征模 112
5.2.1 本征径向模 112
5.2.2 本征轴向模 116
5.3 不同实验条件的模式转换机理分析 117
第6章 氩气螺旋波等离子体的波耦合机理 125
6.1 H 波和TG 波的阻尼 126
6.2 功率沉积的数值模拟 128
6.2.1 HELIC 软件简介 128
6.2.2 功率吸收分布 130
参考文献 135
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| 內容試閱：
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等离子体作为物质的第四态，广泛存在于宇宙空间以及众多工业生产和科研领域。在过去几十年间，等离子体的研究取得了显著进展，为诸多学科的发展和技术的革新提供了强大动力。螺旋波等离子体作为等离子体中的一个重要分支，因其独特的性质和广泛的应用前景，逐渐成为科研人员关注的焦点。
螺旋波等离子体通过射频电场激发产生，其放电过程涉及复杂的电磁相互作用、波-粒相互作用以及能量传输与转换。深入研究螺旋波等离子体的放电特性及其机理，对于理解等离子体物理的基本过程、拓展等离子体的应用领域具有至关重要的意义。从微观层面来看，明晰其放电特性和机理有助于我们精准把握带电粒子在螺旋波作用下的运动轨迹和能量变化，从而优化等离子体的产生与控制。从宏观角度而言，这一研究对于提高相关工业生产过程的效率、质量以及推动新型技术的开发都起着关键作用。
在半导体制造领域，高精度的刻蚀和薄膜沉积工艺对等离子体的均匀性和稳定性提出了极高要求。螺旋波等离子体的放电特性研究成果能够为优化这些工艺提供理论依据，进而提升芯片制造的精度和性能。在航天领域，电推进技术的发展依赖于对等离子体加速和能量转换机理的深入理解，螺旋波等离子体的独特放电特性为开发高效的电推进系统带来了新的契机。此外，在材料表面处理、环境治理、新能源开发等众多领域，螺旋波等离子体都展现出了巨大的应用潜力。
虽然目前对螺旋波等离子体的研究已经取得了一定成果，但仍存在许多亟待解决的问题。例如，在多波模式转换的条件和转换机制、双层的产生原理及波模式下的能量沉积机理等方面，我们的认知还较为有限。为了填补这些知识空白，推动螺旋波等离子体研究向更深层次发展，本书系统地对螺旋波等离子体的放电特性及其机理进行了全面分析。
本书从基础理论出发，详细阐述螺旋波等离子体的产生原理、基本特性以及相关的实验诊断技术。通过对大量实验数据的分析和理论模型的构建，深入探讨其放电特性，包括等离子体密度分布、电子温度、等离子体电势等关键参数的变化规律。同时，从微观和宏观两个层面剖析其放电机理，揭示模式转换、能量传输与沉积的内在机理。
希望通过本书的论述，能够为从事等离子体物理研究的科研人员、相关领域的工程师以及高校师生提供一个全面、深入且系统的学习和研究平台，助力他们在螺旋波等离子体领域取得更多的突破与创新，推动该领域的持续发展。
由于作者水平有限，书中不妥之处在所难免，恳请各位读者和同行专家批评指正。
崔瑞林
山西工程科技职业大学
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