导语

  

内容提要

  

    本书主要涉及离子电推进的基本概念、物理原理、物理过程、技术基础及方法等方面。全书共9章：第1章离子电推进概念，第2章气体放电与气体击穿，第3章等离子体产生原理及方法，第4章基础低温等离子体物理，第5章电磁场中的等离子体运动学，第6章离子光学物理，第7章空心阴极物理，第8章材料物理及其表面过程，第9章数值计算基本方法。
    本书适合离子电推进技术的研究人员和工程师、高校相关专业的教师和学生、航天技术爱好者等阅读，可作为研究生教材或教学参考书使用。

丛书序
前言
第1章  离子电推进概念
  1.1  空间电推进及特点
    1.1.1  火箭推进原理与火箭方程
    1.1.2  比冲的定义及其意义
    1.1.3  空间电推进的概念
  1.2  离子电推进工作原理
    1.2.1  离子电推进的工作原理及分类
    1.2.2  离子电推进工作过程的物理解析
    1.2.3  离子电推进的技术特点
  1.3  离子电推进物理概要
  参考文献
第2章  气体放电与气体击穿
  2.1  气体放电
    2.1.1  气体放电定义及分类
    2.1.2  气体放电伏安特性
    2.1.3  气体放电相似性原理
    2.1.4  混合气体电离
  2.2  气体击穿
    2.2.1  气压和间距对气体击穿的影响
    2.2.2  杂质气体对击穿电压的影响
    2.2.3  影响击穿的其他因素
  2.3  气体放电中的带电粒子
    2.3.1  带电粒子的产生
    2.3.2  带电粒子的消失
  2.4  气体放电粒子间相互作用
    2.4.1  弹性碰撞
    2.4.2  非弹性碰撞
  2.5  带电粒子在气体中的运动
    2.5.1  热运动
    2.5.2  扩散运动
    2.5.3  漂移运动
    2.5.4  双极性扩散运动
  参考文献
第3章  等离子体产生原理及方法
  3.1  气体放电概述
    3.1.1  气体放电中的碰撞过程
    3.1.2  磁场对碰撞的影响
    3.1.3  低温离子源
  3.2  直流放电
    3.2.1  电晕放电
    3.2.2  辉光放电
    3.2.3  弧光放电
  3.3  射频放电
    3.3.1  射频等离子体基本定义和分类
    3.3.2  射频等离子体源的功率馈入
    3.3.3  射频等离子体源的电磁模型
    3.3.4  射频等离子体源变压器模型
  3.4  微波放电
    3.4.1  微波等离子体基本定义和击穿条件
    3.4.2  微波放电等离子体的特点
    3.4.3  微波等离子体发生器的工作原理
  3.5  螺旋波放电
    3.5.1  天线耦合
    3.5.2  螺旋波模式存在的条件
    3.5.3  波功率的吸收：加热
    3.5.4  EHW模式转换
  3.6  等离子体中电磁波的传输特性
    3.6.1  电磁波在非磁化等离子体中的传播
    3.6.2  电磁波在磁化等离子体中的传播
  参考文献
第4章  基础低温等离子体物理
  4.1  低温等离子体的基本概念
    4.1.1  等离子体的定义及其分类
    4.1.2  低温等离子体的应用
  4.2  低温等离子体常用特征参量
    4.2.1  等离子体基本参量
    4.2.2  等离子体的几个特征参量
    4.2.3  等离子体的准中性
  4.3  低温等离子体运动学
    4.3.1  等离子体运动方程
    4.3.2  等离子体的热运动
    4.3.3  等离子体的扩散——粒子输运
    4.3.4  等离子体热传导和黏滞过程——能量和动量输运
  4.4  等离子体约束边界物理
    4.4.1  玻姆鞘
    4.4.2  预鞘
    4.4.3  CL鞘
    4.4.4  双鞘
    4.4.5  半开放边界
  4.5  离子束流物理
    4.5.1  正离子束流的中和
    4.5.2  射流等离子体的传输
  参考文献
第5章  电磁场中的等离子体运动学
  5.1  带电粒子在均匀静态电磁场中的运动
    5.1.1  带电粒子在均匀静电场中的运动
    5.1.2  带电粒子在均匀静磁场中的运动
    5.1.3  带电粒子在均匀静态电磁场中的运动
  5.2  带电粒子在非均匀静态电磁场中的运动
    5.2.1  带电粒子在非均匀静电场中的运动
    5.2.2  带电粒子在非均匀静磁场中的运动
    5.2.3  带电粒子在非均匀静态电磁场中的运动
  5.3  带电粒子在时变电磁场中的运动
    5.3.1  带电粒子在缓慢变化电场中的运动
    5.3.2  带电粒子在随时间任意变化电场中的运动
    5.3.3  带电粒子在时间变化磁场和空间变化电场中的运动
  5.4  电磁场中的等离子体输运理论
    5.4.1  等离子体输运的一般理论
    5.4.2  无磁场时等离子体的输运特性
    5.4.3  均匀稳恒磁场中等离子体的输运系数
  参考文献
第6章  离子光学物理
  6.1  带电粒子光学基础
    6.1.1  静电透镜
    6.1.2  双栅离子光学原理
    6.1.3  空间电荷效应
  6.2  单级离子光学系统聚焦物理
    6.2.1  离子束聚焦原理
    6.2.2  过聚焦与欠聚焦
    6.2.3  曲面离子光学边缘聚焦补偿
  6.3  单级离子光学系统的加速物理
    6.3.1  单荷离子加速
    6.3.2  多荷离子和电荷交换离子影响
    6.3.3  电子反流
  6.4  多级离子光学系统物理
    6.4.1  多级离子光学系统
    6.4.2  双级加速离子光学系统的离子聚焦和离子加速
  参考文献
第7章  空心阴极物理
  7.1  空心阴极基本概念
    7.1.1  阴极及分类
    7.1.2  空心阴极工作原理
  7.2  空心阴极热电子发射物理
    7.2.1  热电子发射
    7.2.2  钨基体氧化钡的电子发射
    7.2.3  LaB6材料电子发射
  7.3  空心阴极工作过程物理
    7.3.1  击穿放电点火过程
    7.3.2  等离子体物理过程
    7.3.3  热过程物理
    7.3.4  半经验分析模型
  7.4  空心阴极损耗与退化
    7.4.1  发射体损耗过程
    7.4.2  触持极损耗过程
    7.4.3  空心阴极中毒
  参考文献
第8章  材料物理及其表面过程
  8.1  离子推力器材料及界面的基本问题
    8.1.1  离子推力器基本结构及工作原理
    8.1.2  离子推力器的特殊材料
    8.1.3  离子推力器材料与等离子体的界面效应
  8.2  离子电推进关键组件材料物理
    8.2.1  永磁材料
    8.2.2  栅极材料
    8.2.3  空心阴极材料
  8.3  载能离子与材料的相互作用
    8.3.1  载能离子溅射
    8.3.2  高能粒子轰击引发的二次电子发射
    8.3.3  材料表面能量沉积
  8.4  材料表面场击穿物理过程
    8.4.1  真空环境下的电极表面场击穿物理
    8.4.2  气体环境对表面击穿的影响
    8.4.3  等离子体环境对表面击穿的影响
  参考文献
第9章  数值计算基本方法
  9.1  基本数值计算问题与数理方程
    9.1.1  数值模拟必要性
    9.1.2  数值模拟基本问题
    9.1.3  数理方程和边界条件
    9.1.4  数值模拟方法
  9.2  有限差分计算方法
    9.2.1  有限差分计算方法简介
    9.2.2  离子推力器放电室磁场的有限差分计算模型
  9.3  有限元计算方法
    9.3.1  有限元计算方法简介
    9.3.2  双栅极离子引出的有限元计算模型
  9.4  随机抽样计算方法
    9.4.1  随机抽样计算方法简介
    9.4.2  随机抽样计算模型
  9.5  PIC方法
    9.5.1  PIC方法简介
    9.5.2  四栅极离子引出的PIC计算模型
  9.6  流体计算方法
    9.6.1  流体计算方法简介
    9.6.2  原子传输的流体计算模型
  9.7  混合模拟方法
    9.7.1  混合模拟方法简介
    9.7.2  栅极溅射刻蚀混合计算模型
  参考文献
附录  氙原子的激发和电离反应方程式
符号表