1、等离子体物理与应用目录主要参考书籍：主要参考书籍：等离子体物理导论，刘万东，中国科学技术等离子体物理导论，刘万东，中国科学技术大学大学等离子体与成膜基础，小沼光晴，德国马普等离子体与成膜基础，小沼光晴，德国马普固体研究所固体研究所(一)等离子体简介一. 什么是等离子体二. 等离子体学科三. 实验室等离子体四. 高温等离子体五. 低温等离子体一. 什么是等离子体4.等离子体的准中性和表征参数1. 物质第四态等离子体是由于载能电子碰撞中性原子变成离子的结果沙哈方程:实验也证明,只有当kT0.1eV时气体才有明显的电离复合0+e-1+e-等离子体产生的方法与电子的产生和加速密切联系在后面分别介绍2.
2、 等离子体产生3.带电粒子在电磁场中的运动正离子和电子组成的电中性的流体当空间尺度德拜半径就不能称为等离子体例如:电子束/离子束就不能称为等离子体粒子分布函数:密度 (ne 、ni 、nn );电离度： ne / nn温度 (Te 、Ti )电子/离子的平均动能 (1eV = 12000c)等离子体能量:nkT,低密度/低温等离子体能量很低; 等离子体电位: (Vp )4. 等离子体的准中性和表征参数Collision type Mean Free Path电子电子-电子电子 40 m电子电子-氩氩 (动量损失动量损失) 50 cm电子电子-氩氩(电离电离) 5 m电子电子-氩氩(二次电离二次
3、电离) 100 m氩氩-氩氩 2 cmFor 5 mtorr of argon (300K) with 5eV electrons平均自由程是粒子在经受一次碰撞之前所行走的平均距离5. 平均自由程和碰撞频率6. 等离子体鞘层等离子体鞘层一直是等离子体理论和实验的研究热点等离子体鞘层一直是等离子体理论和实验的研究热点高压鞘层瞬态鞘层瞬态鞘层7. 等离子体的整体特性电阻和电导利用电阻进行欧姆加热等离子体中的扩散输运单极扩散: DkT/m 电子比离子快得多双极扩散: 电子离子共同的扩散二. 等离子体学科三. 实验室等离子体四. 高温等离子体 水力 核裂变 风力 核聚变 太阳能轻核聚变 储量充足污染小
4、安全在海水D有极大的储量,1升海水300升汽油聚变能是人类清洁而又无限的理想新能源聚变电站示意图五. 低温等离子体1. 热等离子体及其应用开关电源焊接机；漏抗式电源空气等离子体切割机；大功率可控硅电源空气等离子体切割机；开关电源空气等离子体切割机；还可开发切割非金属材料的切割机。开关电源有广泛的推广应用前景。A. 等离子体焊接与切割B. 等离子体喷涂和表面改性电弧、等离子炬喷涂： 对金属表面：可用直接电弧等离子体喷涂； 对金属表面，特别是非金属表面可用双电 极电弧等离子体喷涂。金属材料表面沾火非金属材料表面加工C. 等离子体合成与分解D. 等离子体冶金和中间包加热E. 等离子体炬燃烧废物大气压放电等离子体低气压放电等离子体2. 冷等离子体及其应用A. 大气压放电等离子体大气压放电等离子体的应用a. 等离子体光源和显示b. 等离子体表面处理c. 等离子体刻蚀加工d. 等离子体离子源e. 等离子体制备薄膜材料B. 低气压放电等离子体的应用a. 等离子体光源和显示b. 等离子体表面处理C. 等离子体刻蚀加工D. 等离子体离子源E. 等离子体制备薄膜材料研究等离子体的主要单位
