射頻等離子體物理學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[法] 帕斯卡·夏伯特，[英] 尼古拉斯·布雷斯韋特 著，王友年，徐軍，宋遠紅 譯

圖書標籤:

• 射頻等離子體
• 等離子體物理
• 等離子體診斷
• 等離子體源
• 射頻技術
• 材料科學
• 錶麵處理
• 半導體
• 薄膜技術
• 工業等離子體

齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030459190

版次：1

商品編碼：11797933

包裝：平裝

叢書名： 現代應用物理學叢書

開本：16開

齣版時間：2015-10-01

用紙：膠版紙

頁數：321

字數：404000

正文語種：中文

內容簡介

　　從微電子工業到航天器推進係統乃至高效光源，低溫射頻等離子體在各種前沿技術中扮演著重要的角色，而且它是物理學、化學及工程學之間相互交叉的一個學科。《射頻等離子體物理學》主要聚焦在物理學方麵，所以主要適用於應用物理及電子工程專業的研究生及科研人員。
　　《射頻等離子體物理學》不僅對射頻等離子體的前沿進展進行綜述，同時也包括一些等離子體物理基礎知識，如有界等離子體的輸運及電學診斷。《射頻等離子體物理學》的風格有助於激發讀者學習的興趣，幫助讀者建立物理圖像和數學分析方法。通過實例分析，將理論應用到實際問題中，並留有超過100道的簡答題，讓讀者能夠快速掌握新知識，有信心解決與實驗相關的物理問題。

目錄

第1章 概論
1．1 等離子體
1．2 微電子學中的等離子體工藝
1．3 等離子體推進
1．4 射頻等離子體：E-H和w模式
1．5 內容簡介

第2章 等離子體動力學與平衡
2．1 微觀描述
2．2 宏觀描述
2．3 整體粒子和能量平衡
2．4 電動力學描述
2．5 本章 總結

第3章 有界等離子體
3．1 空間電荷鞘層區
3．2 等離子體／鞘層過渡
3．3 等離子體區：輸運模型
3．4 本章 總結

第4章 射頻鞘層
4．1 響應時間
4．2 離子動力學
4．3 電子動力學
4．4 （高頻）RF鞘層的解析模型
4．5 重要結果歸納

第5章 單頻容性耦閤等離子體
5．1 恒定離子密度下電流驅動的對稱模型
5．2 非均勻離子密度的電流驅動模型
5．3 整體模型
5．4 其他放電參數範圍及放電位形
5．5 重要結果歸納

第6章 多頻容性耦閤等離子體
6．1 靜電近似下的雙頻CCP
6．2 高頻情況下的電磁模式
6．3 重要結果歸納

第7章 感性耦閤等離子體
7．1 電磁模型
7．2 等離子體自身的阻抗
7．3 變壓器模型
7．4 純感性放電的功率轉換效率
7．5 容性耦閤
7．6 整體模型
7．7 重要結果歸納
7．8 進一步考慮

第8章 螺鏇波等離子體
8．1 在無界等離子體中的平行傳播
8．2 柱狀等離子體中傳播的螺鏇波
8．3 螺鏇波模式存在的條件
8．4 波功率的吸收：加熱
8．5 E-H-w模式轉換
8．6 重要結果歸納

第9章 真實等離子體
9．1 高密度等離子體
9．2 磁化等離子體
9．3 電負性等離子體
9．4 擴展等離子體

第10章 電測量
10．1 靜電探針
10．2 用於射頻等離子體的靜電探針
10．3 減速場分析器
10．4 共振及波診斷
10．5 重要結果歸納

附錄：習題解
參考文獻

精彩書摘

　　《射頻等離子體物理學》：
　　練習2.3：氬氣等離子體中的能量弛豫長度氬氣壓為10 Pa，溫度為300 K，氬等離子體電子能量符閤麥剋斯韋分布，且電子溫度Te=2 eV。當忽略電子一電子碰撞時，計算電子能量弛豫的長度。
　　說明：在典型的感應放電和螺鏇波放電低氣壓等離子體中，電子能量弛豫長度λε相對較大。因此，盡管電子隻在局部區域吸收能量，電子溫度實際上幾乎和空間坐標無關。當λε遠大於係統尺度時，電子的運動是非局域的。Bernstein和Holstein於1954年給齣瞭第一個直流輝光放電非局域動理學理論，Tsendin於1974年重新瞭修正瞭這個理論。後來這個理論被用於研究容性和感性放電，如在Kolobov和Godyak以及Kortshagen等的論著中得到瞭應用。
　　2.3 整體粒子和能量平衡
　　流體方程是通過動理學方程在速度空間上積分得到的。如果將流體方程在位置空間中積分，有可能進一步簡化流體方程。這樣做的結果，可以建立一係列平衡方程，這些平衡方程將決定整體（體積平均）參量隨時間的變化。確定放電平衡的相關參量，也就是計算一個等離子體發生器在給定輸入功率和工作氣壓下的平均電子密度和電子溫度，需要同時求解兩個平衡方程，即粒子平衡方程和能量平衡方程。
　　2.3.1 粒子平衡
　　通過對流體各組分的連續性方程（2.32）在位置空間中的積分，可以求得粒子平衡方程。為瞭簡單起見，首先考慮位於兩個無限太平闆之間的電正性等離子體（一維幾何模型），而且兩個無限大平闆分彆位於一維坐標x=—1／2和x=1／2處，如圖2.5所示。
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前言/序言

廣袤星塵中的微光：探索宇宙深空探測技術與前沿任務 圖書簡介 本書將帶領讀者穿越浩瀚無垠的宇宙空間，深入探索人類對深空進行探測所依賴的核心技術體係，並聚焦於當前及未來幾十年內最具突破性和戰略意義的深空探測任務。我們不著眼於實驗室內的微觀粒子行為，而是將視野投嚮行星際空間、柯伊伯帶乃至更遠的奧爾特雲，解析推動我們走嚮群星的工程學奇跡與科學目標。 第一部分：深空信標——遠距離通信與導航的工程學挑戰 深空探測的首要難題在於如何跨越數百萬乃至數十億公裏的距離，維持可靠的通信鏈路，並精確鎖定探測器的位置。本部分將詳盡闡述深空網絡（DSN）的架構與運作原理。我們將深入分析射頻通信在極端衰減環境下的信號處理技術，包括大口徑天綫的精確指嚮控製、低噪聲放大器（LNA）的技術瓶頸，以及前沿的編碼與調製方案，如極化編碼與深度耦閤編碼，以確保在信噪比（SNR）極低的情況下仍能實現有效的數據迴傳。 導航方麵，傳統的星光跟蹤與慣性測量單元（IMU）在數年尺度的任務中纍積誤差巨大。本書將重點介紹基於射電測距、多普勒頻移測量與超高精度原子鍾同步技術構建的深空三角定位係統。尤其關注自主導航技術的最新進展，如利用探測器攜帶的科學儀器（如高分辨率成像儀或激光雷達）對背景星場、遙遠行星或小行星進行特徵識彆，實現“行星際視覺裏程計”的自主軌跡修正能力。這要求對星圖數據庫的實時匹配算法和誤差傳播模型進行深入的工程分析。 第二部分：行星際巡航的動力學基石 離開地球引力範圍後，維持探測器的高效巡航是任務成敗的關鍵。本書將係統梳理並對比不同類型的深空推進技術： 1. 化學推進的極限與優化： 盡管成熟，但在執行大規模軌道修正或行星捕獲時，其高比衝（$I_{sp}$）的限製愈發凸顯。我們將分析新型高能密度推進劑的研發，以及多級推進係統的復雜任務規劃。 2. 電推進係統的革命性應用： 重點剖析霍爾推進器（Hall Thrusters）和離子推進器（Ion Propulsion）的物理學基礎、電離效率優化，以及大規模功率處理單元（PPU）的設計挑戰。書中將詳細探討如何通過推力矢量控製（TVC）和長期連續低推力運行，實現高效率的霍曼轉移軌道優化，並評估其在火星采樣返迴任務中的應用潛力。 3. 未來動能： 對核熱推進（NTP）和核電推進（NEP）的理論基礎、反應堆安全設計標準（尤其針對行星際旅行的輻射屏蔽和熱管理）以及其對縮短地火轉移時間窗口的顛覆性影響進行前瞻性分析。 第三部分：極端環境下的探測器生存與運行 深空環境對電子設備和結構材料提齣瞭近乎苛刻的要求。本書的這部分內容專注於應對挑戰的工程對策： 輻射硬化（Radiation Hardening）： 詳細解析高能質子和重離子對半導體器件的單粒子效應（SEE），如翻轉（SEU）和閂鎖（SEL）。書中將深入探討基於SOI（Silicon-on-Insulator）技術、三冗餘（TMR）架構和特定材料屏蔽層對關鍵飛控計算機和數據存儲器的保護機製。 熱力學管理係統（Thermal Control）： 在遠離太陽的區域（如木星或土星軌道），如何維持電子設備的最低工作溫度，依賴於多層隔熱罩（MLI）的材料選擇、熱管技術（Heat Pipes）的效率與可靠性，以及放射性同位素加熱單元（RHU）的精確熱輸齣控製。 能源供給的持續性： 探討太陽能電池陣列在低照度環境下的性能衰減模型，以及多任務深空探測器對先進放射性同位素熱電發電機（RTG）或先進斯特林放射性同位素發電機（ASRG）的需求和挑戰，包括燃料封裝與熱電轉換效率的提升。 第四部分：前沿科學目標與任務解析 本書的最後部分將聚焦於正在進行或即將啓動的、旨在迴答宇宙基本問題的關鍵任務。 係外行星的直接成像與光譜分析： 介紹如何利用太空望遠鏡（如詹姆斯·韋伯空間望遠鏡的繼承者）通過星光遮擋技術（如星冕儀或超高精度日冕儀）來抑製主星光芒，實現對類地係外行星大氣的直接觀測，並分析分子吸收譜綫對生命指示性氣體（如氧氣、甲烷）的識彆精度要求。 冰巨星與小行星帶的深入探索： 剖析“特洛伊小行星”采樣返迴任務（如Lucy任務）的軌道選擇和攔截精度要求。同時，對冰衛星（如木衛二、土衛二）的地下海洋探索任務的挑戰進行深入分析，包括如何設計能夠穿透數公裏厚冰層的熱融鑽探器（Cryobot）和水下機器人（Hydrobot）的能源與通信方案。 太陽係邊緣的界限： 總結“旅行者”號和“新視野”號探測器傳迴的關於日球層頂（Heliopause）和星際介質環境的數據，並探討下一代星際探測器（如“星際快車”）在逃逸速度、長期可靠性和自主決策能力方麵需要突破的技術壁壘。 本書旨在為具有一定工程或物理學背景的讀者提供一個全麵、深入且聚焦於實際工程應用的深空探測技術全景圖，而不是對等離子體理論的純理論探討。它強調的是，如何將尖端的物理學知識轉化為可以跨越星際鴻溝的可靠工程實踐。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容給我留下瞭極其深刻的印象，它在我心中樹立瞭一個關於“射頻等離子體物理學”的全新標杆。作者的敘述風格極具感染力，仿佛將我帶入瞭一個充滿活力的等離子體世界。書中對等離子體動力學過程的描繪，例如粒子在電磁場中的加速、碰撞以及能量交換，都充滿瞭動態的美感。尤其是那些復雜的數學模型和方程，作者通過引入直觀的物理圖像和巧妙的類比，將它們變得不再那麼令人生畏，反而能夠讓人體會到其中蘊含的深刻的物理邏輯。我特彆欣賞書中對於等離子體與物質相互作用機理的闡述，無論是等離子體對材料錶麵的刻蝕、沉積，還是其在生物細胞上的應用，都進行瞭細緻入微的分析。這些深入的探討，讓我不僅僅停留在錶麵現象，而是能夠理解其背後的微觀機製。這本書讓我領略到瞭物理學的嚴謹與優雅，也激發瞭我進一步探索等離子體物理學奧秘的強烈願望。

評分☆☆☆☆☆

這本書實在是讓我大開眼界，雖然我之前對射頻等離子體物理學這個領域幾乎一無所知，但這本書的引導性卻讓我能夠循序漸進地理解那些復雜的概念。作者在講解基本原理時，總是能夠巧妙地將抽象的物理過程與我們生活中能夠接觸到的現象聯係起來，比如，在介紹等離子體的形成時，書中會用生動的比喻來解釋電子、離子以及中性粒子的相互作用，讓人一下子就有瞭畫麵感。而且，書中對各種射頻等離子體源的分類和特點的闡述也十分到位，從微波等離子體到直流輝光放電，各種裝置的原理、優缺點以及適用範圍都介紹得非常清晰，讓我對這個領域有瞭更宏觀的認識。特彆是一些涉及等離子體診斷的章節，雖然專業性很強，但作者通過列舉具體的實驗方法和數據分析的案例，使得原本枯燥的理論變得易於理解和掌握。我感覺這本書不僅僅是一本教材，更像是一位經驗豐富的老師，耐心地帶著我一步步探索射頻等離子體物理學的奇妙世界，讓我對這個曾經覺得高不可攀的領域産生瞭濃厚的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗非常獨特，它以一種更加宏觀和哲學性的視角來審視“射頻等離子體物理學”這個領域。作者並非僅僅羅列事實和公式，而是試圖勾勒齣整個學科的發展脈絡和未來趨勢。書中對等離子體在宇宙學、天體物理學以及聚變能等前沿領域的角色進行瞭深刻的探討，讓我看到瞭等離子體物理學的無限可能性。這種“大格局”的視野，讓我不禁思考，我們對等離子體的研究，究竟能為人類社會帶來怎樣的變革。書中對未來技術展望的部分尤其引人入勝，作者對於下一代等離子體源、新型等離子體應用以及理論研究方嚮的預測，都顯得非常有洞察力。雖然有些內容可能需要一定的專業背景纔能完全理解，但整體而言，這本書以一種極具啓發性的方式，拓寬瞭我對射頻等離子體物理學的認識邊界，讓我看到瞭這個學科的深遠意義和光明前景。

評分☆☆☆☆☆

在我閱讀這本書之前，我對“射頻等離子體物理學”的理解僅僅停留在一些模糊的概念層麵。但這本書以其高度的係統性和前瞻性，徹底改變瞭我的認知。它不僅僅是一部科普讀物，更像是一份為專業人士量身打造的“作戰手冊”。書中對射頻等離子體産生機製的分類和詳解，特彆是對不同頻率和功率下等離子體特性的對比分析，為我理解實際應用中的參數選擇提供瞭堅實的基礎。我尤其對書中關於等離子體診斷和錶徵方法的介紹印象深刻，那些關於Langmuir探針、光譜診斷以及粒子成像測速（PIV）等技術細節的講解，讓我認識到如何定量地研究和控製等離子體的行為。作者在介紹這些技術時，充分考慮瞭實際操作中的難點和注意事項，使得這些內容更具指導意義。讀完這本書，我感覺自己對射頻等離子體物理學的理解，從“知道是什麼”提升到瞭“理解如何做到”，這對我未來的研究工作無疑是巨大的助力。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我拿到這本書的時候，心裏還是有點忐忑的。畢竟“射頻等離子體物理學”聽起來就非常高深莫測。但讀完之後，我的擔憂完全被打消瞭，取而代之的是一種驚喜和敬畏。這本書在理論深度和廣度上都做得非常齣色，但最讓我贊賞的是它在實際應用方麵的價值。書中不僅詳細介紹瞭射頻等離子體的基本理論，還深入探討瞭其在半導體製造、材料錶麵處理、環保以及生物醫學等眾多領域的廣泛應用。作者通過大量的實例，展示瞭射頻等離子體技術如何解決現實世界中的復雜問題，這一點對我來說非常有啓發。例如，在微電子工藝中，射頻等離子體蝕刻技術是如何實現高精度圖形轉移的，以及在等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）中，如何通過控製等離子體參數來製備高性能薄膜，這些內容都讓我看到瞭這項技術的巨大潛力和實際價值。這本書讓我意識到，射頻等離子體物理學並非遙不可及的象牙塔理論，而是與我們生活息息相關的尖端技術。

評分☆☆☆☆☆

等離子體物理學方麵很多人推薦的好書，這次買的書多，還沒來得及看，不過書本包裝和印刷的質量都很不錯，內容肯定也不錯。

評分☆☆☆☆☆

哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈

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應該是華人學等離子體的必備的參考書吧

評分☆☆☆☆☆

包裝非常好，質量很好，就是價格不便宜啊！

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書不錯，慢慢看

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書內容不錯，質量也不錯

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書內容不錯，質量也不錯

評分☆☆☆☆☆

好書啊，學習必備，質量也挺好

評分☆☆☆☆☆

很好，很滿意，物美價廉。