中国科学院力学研究所机构知识库

Michel Moisan et al Physics of Collisional Plasmas

2012 Hardcover ISBN9789400745575

碰撞等离子体物理 米歇尔·穆瓦桑等著

等离子体作为带电粒子的集合，由于其中存在复杂的集体作用和丰富的非线性现象，一般认为其状态具有较强的条件依赖性。这些性质较大程度地限制了等离子体应用的标准化和工程化。然而，当等离子体中电子-中性粒子的碰撞频率与等离子体频率相当或更大时，以等离子体频率为特征频率的等离子体集体行为受到限制，等离子体从动力学行为上己经趋向于普通流体，此时的等离子体可以称为碰撞等离子体。由于碰撞等离子体在半导体、照明、材料加工等领域具有广泛的应用背景，尤其是因为它良好的电磁波吸收能力具有较强的技术应用背景，近年来对碰撞等离子体基本性质的研究十分活跃。

本书着重阐述了碰撞等离子体物理学的主要内容，从等离子体物理的基本概念开始，逐步对碰撞等离子体物理学进行了清晰而有深度的介绍。本书重点解释了碰撞等离子体物理学物理机制，而不用复杂的数学模型和理论分析。这是考虑到读者在学习碰撞等离子体物理学的入门阶段时，在介绍由微观统计力学方法表示的动力学理论之前，使读者清楚地认识等离子体的特性和物理现象是非常重要的。为了让读者更好的理解碰撞等离子体机理，本书作者使用流体动力学模型，即把等离子体看作流体，将宏观物理参数表示为微观（个体）参数的统计平均值。这些碰撞等离子体物理学的内容，常用来解决实验研究和工业应用上出现的等离子体物理相关的问题，如照明、微电子制造、降低温室效应气体等方面。本书还提出了一种经典并普遍适用的方法来解决等离子体放电中的能量平衡问题，为实验研究和工业应用中的等离子体放电问题提供了理想的解决方案。

本书主要分为4章，1.等离子物理的基本概念，主要物理量的数量级；2.带电粒子在电场和磁场中的运动；3.利用流体动力学模型描述等离子体粒子的集体运动；4.高频（HF）放电导论。本书共包括100幅生动的图示说明和45个具体解决案例，其中，附录中提供的数学和物理方面的补充知识使得读者能够更深入的理解阐述的科学问题。

本书作者米歇尔·穆瓦桑教授任职于蒙特利尔大学，主要研究等离子物理方向，包括气体放电、微波等离子体等。另一作者雅克·佩尔蒂副教授任职于法国国家科学研究中心等离子实验室，研究方向为等离子体材料和应用于等离子体物理的纳米结构。

本书主要适用于物理专业的研究生及相关学科的研究人员和工程技术人员。

杨盈莹，助理研究员（中国科学院半导体研究所）