等离子体物理及应用领域

什么是等离子体？

由大量的带电粒子组成的非束缚态的宏观体系

非束缚性：异类带电粒子之间相互“自由”，等离子体的基本粒子元是正负荷电的粒子（电子、离子），而不是其结合体。

粒子与电磁场的不可分割性：等离子体中粒子的运动与电磁场（外场及粒子产生的自洽场）的运动紧密耦合，不可分割。

集体效应起主导作用：等离子体中相互作用的电磁力是长程的。

等离子体是物质第四态

电离气体是一种常见的等离子体

需要有足够的电离度的电离气体才具有等离子体性质。

“电性”比“中性”更重要 ( 电离度 >10-4 )

放电是使气体转变成等离子体的一种常见形式

等离子体电离气体

宇宙中90％物质处于等离子体态

人类的生存伴随着水，水存在的环境是地球文明得以进化、发展的的热力学环境，这种环境远离等离子体物态普遍存在的状态。因而，天然等离子

体就只能存在于远离人群的地方，以闪电、极光的形式为人们所敬畏、所赞叹。

由地球表面向外，等离子体是几乎所有可见物质的存在形式，大气外侧的电离层、日地空间的太阳风、太阳日冕、太阳内部、星际空间、星云及星团，毫无例外的都是等离子体。

地球上，人造的等离子体也越来越多地出现在我们的周围。

日常生活中：日光灯、电弧、等离子体显示屏、臭氧发生器典型的工业应用：等离子体刻蚀、镀膜、表面改性、喷涂、烧结、冶炼、加热、有害物处理

高技术应用：托卡马克、惯性约束聚变、氢弹、高功率微波器件、离子源、强流束、飞行器鞘套与尾迹

等离子体参数空间

密度(cm -3)

温度 (度)

太阳核心磁约束聚变

霓虹灯北极光

火闪电

日冕

氢

星际空间荧光

气体液体固体

惯性聚变

星

太阳风

等离子体的描述方法

? 等离子体描述是一致的，通常是经典、非相对论的体系

经典：

3/1/-∝∝n p h λ

非相对论：

2ω∝T

? 电磁场运动麦克斯韦方程

? 粒子运动

? 直接粒子描述：每个粒子运动由牛顿方程描述（对现实体系的粒子数几乎是不可能的，计算机 PIC 模拟方法以此为基础） ? 动力论描述：相空间粒子概率分布()

t v x f ,,描述，

t f t f dt df ???

????=++??= 流体描述：将等离子体视为电磁相互作用起主导作用的流体，（电）磁流体（EMHD ，MHD ）

等离子体分类

冷等离子体（a i e T T T ,≠）

如：极光、日光灯

低温等离子体

热等离子体（a i e T T T ,=）

如：电弧、碘钨灯

高温等离子体

如：聚变、太阳核心

低温等离子体的电子温度小于10000°C ，电子能量是1eV ，而高温等离子体的电子温度则大于此温度。

等离子体判据

等离子体存在时间尺度：必须大于响应时间，即

pe ττ>

等离子体存在空间尺度：必须大于德拜长度，即

D l λ>

等离子体参数：必须远大于1，即

1>>Λ

/12/32

/32003

44-∝?

? ??=Λe

e e e D

e n T e n T n n επλπ

德拜球的粒子数（3/Λ）必须具有统计意义

()

???

? ??=Λ

--3/1023

/13

/24/4e e n e T πεπ 等离子体是弱耦合的近“理想”电离气体。

对弱电离情况：带电粒子与中性粒子作用远小于带电粒子之间的作用

非磁化等离子体中波动

离子声波：离子运动，低频，与普通声波类似，纵波

()i e e i

i i e e s m T m T T C k ///γγγω≈+≡

电子等离子体波：电子运动，高频，纵波

()222/3k m T e e pe +=ωω

电磁波：横波，等离子体可视为介质，折射率 n < 1，小于等离子体频率的波不能传播

/1ωωpe n -=

无线电波在电离层的反射

截止层：

/19e

c n f f ==

磁化等离子体中波动

Alfen 波：低频波，等离子体与磁场冻结在一起，相当于弹性介质：

()2

/1002//n m B V k i A μω≡=

平行于磁场传播的波：左旋偏振波、右旋偏振波

垂直于磁场传播的波：寻常波、异常波

等离子体物理学科发展简史

19世纪30年代起

放电管中电离气体，现象认识

建立等离子体物理基本理论框架

20世纪50年代起

受控热核聚变

空间技术

等离子体物理成为独立的分支学科

20世纪80年代起

气体放电和电弧技术发展应用

低温等离子体物理发展

等离子体物理主要研究领域

低温应用等离子体

冷等离子体

热等离子体

聚变等离子体

磁约束聚变

惯性约束聚变

空间和天体等离子体

主要内容

等离子体物理及学科

等离子体概念和基本性质

等离子体物理学科发展史及研究领域

等离子体主要应用领域

低温等离子体应用

冷等离子体应用－热等离子体应用－军事与高技术应用聚变等离子体

磁约束聚变－惯性约束聚变

空间与天体等离子体

冷等离子体应用

非热平衡等离子体，背景温度低，电子温度高，存在大量的活性粒子

电子能量（eV）远大于分子键能（0.1eV）

等离子体的化学过程

刻蚀

化学气相沉积（成膜）

等离子体材料处理

表面改性

灭菌消毒

表面冶金

光源

冷光源（节能，线光谱）

气体激光器

等离子体显示器

特征类金刚石表面制造

实验室与日本原子力所先进科学研究中心合作，开展了非平衡薄膜表面制造的研究，成功第地制备了纳米尺度的针状表面、波纹表面，树枝状表面、正弦表面等表面结构，其中波纹表面，是应用薄膜生长过程的自组织过程中

直接形成的。（J. Chem.Phys. 116, 10458，2002）

毫米级厚金刚石片制备研究

应用PCVD方法开展金刚石模制备研究开展了多年，对制备过程中物理化学及工艺过程进行了系统研究。可以稳定地制备高质量毫米量级厚度的金刚石片，并用金刚石膜加工成金刚石电子热沉片，热导率高达7.6W/(k·cm)，可用于大功率电子器件。

（Physics of Plasma, 5, 1541, 1998、J. Phys. D, 31, 3327, 1998、J. Vac. Sci. Tech. A，20, 941, 2002）

热等离子体应用

热平衡等离子体，电子、离子、原子同样的温度，热量大

通常是高气压（1个大气压左右或更高的气压）

电弧、等离子体炬

高温加热

冶金、焊接、切割

材料合成、加工

陶瓷烧结、喷涂、三废处理

光源

强光源（近黑体连续辐射）

等离子体军事及高技术应用

军事应用

等离子体天线、等离子体隐身、等离子体减阻、等离子体鞘套、等离子体

诱饵

高技术

大功率微波器件、X射线激光、强流束技术、等离子体推进

MAGPIE Z-Pinch 实验装置

等离子体离子推进器

VASIMR 等离子体推进技术

等离子体光学开关

等离子体天线

主要内容

等离子体物理及学科

等离子体概念和基本性质

等离子体物理学科发展史及研究领域

等离子体主要应用领域

低温等离子体应用

冷等离子体应用－热等离子体应用－军事与高技术应用聚变等离子体

磁约束聚变－惯性约束聚变空间与天体等离子体

聚变与裂变能核聚变反应

e e H p T D H n T D 34,+=++=+

受控热核聚变

10克氘＋15克氚

＝> 人一生所需能源

500升海水含10克氘无环境污染及长寿命放射性废料聚变需要亿度高温实现聚变的三种途径

ITER ：我们的托卡马克聚变实验堆主要参数 Pf = 500MW Q > 10 T = 500 s R = 6.2 m A = 2.0 m Ip = 15 MA B = 5.3 T V = 837 m3

S = 678 m2

Pin= 73 MW

法国人的梦想

磁约束聚变研究进展

磁约束受控聚变研究进展

30年聚变三乘积提高10万倍

平均每 1.8年翻一番

美国Nova激光聚变装置

1985年建成，10路 45000焦耳，1纳秒 2倍频/3倍频美国国家点火（NIF）激光聚变装置

2003年建成, 192束

180万焦耳，3纳秒

500TW，近紫外光

激光聚变电站

国内有关装置

神光II、星光II激光聚变装置

主要内容

等离子体物理及学科

等离子体概念和基本性质

等离子体物理学科发

展史及研究领域等离子体

主要应用领域低

温等离子体应用冷等离子体应用－热等离子体应用－军事与高技术应用

聚变等离子体磁约束聚变－惯性约束聚变

空间与天体等离子体

空间等离子体形态

太阳大气结构

日冕 (km 410~)

(EUV 像)

色球 (km 310~)

(H 像)

色球 (km 310~)

(CaIIK)

光球(km 210~)

(白光像)

Credit:TRACE web-site

爆发磁环及实验室模拟

北极光

星系：巨大的聚变反应堆

总结

等离子体科学涵盖了受控热核聚变、低温等离子体物理及应用、国防和高技术应用、天体和空间等离子体物理等分支领域。

等离子体科学在能源、材料、信息、环保、国防、微电子、半导体、航空、航天、冶金、生物医学、造纸、化工、纺织、通讯等领域有广泛的应用。

等离子体研究领域对人类面临的能源、材料、信息、环保等许多全局性问题的解决具有重大意义。

有一位“哲人”曰：我经常将等离子体人性化，她的许多表现酷似于我们人类，常常不需要牵强的联想，就可以用我们日常的经验，甚至是我们内心的感受来理解她的行为。

等离子体中的两性：相互独立又相互扶持，平和时若即若离，逃逸时则携手并肩。

等离子体中的相互作用：长则绵绵，短则眈眈，远可及周天之外，近可抵唇齿之间。

等离子体的集体行为：自由与束缚兼得，温和与暴虐并存。

等离子体的自洽禀性：可以欺之以妩媚，不可催之以强蛮，若以力，人人奋愤可兵，以弱，则诺诺列队而从。

等离子体特性实验

实验简介等离子体是由大量的带电粒子组成的非束缚态体系，是继固体、液体、气体之后物质的第四种聚集状态。等离子体有别于其他物态的主要特点是其中长程的电磁相互作用起支配作用，等离子体中粒子与电磁场耦合会产生丰富的集体现象。气体放电是产生等离子体的一种常见形式，在低温等离子体材料表面改性、刻蚀、化学气相沉积、等离子体发光等方面有广泛的应用，同时也是实验室等离子体物态特性研究的重要对象。气体放电实现的方式可以千差万别，但产生放电的基本过程是利用外（电）场加速电子使之碰撞中性原子（分子）来电离气体。本实验的目的是领会气体放电的基本原理和过程；掌握常规的静电探针诊断方法；了解等离子体中离子声波的激发、传播、阻尼等基本特性。实验原理 ?气体放电原理与实验装置 ●利用电子对中性气体的轰击使气体电离是产生等离子体的一种常见的方法。在直流放电情况下，当灯丝（钨、鉭）达到足够高的温度时，许多电子会克服表面脱出功而被发射出来。这些初始电子在外加的直流电场中加速，获得足够的能量与中性气体碰撞并使之电离。室温下大多数常用气体的第一电离能在20eV左右，故而施加于阴极（灯丝）与阳极（本实验中为真空室壁）之间的电位差必须高于20V。遭轰击而被剥离的电子称为次级电子，与初始电子相比，次级电子的能量较低。等离子体中大多数电子是次级电子。电子碰撞电离截面在能量为几十电子伏左右达到最大，通常在阴极与阳极之间施加30~100V电压就可以形成稳定的直流放电。 ●有几种因素限制了电极间产生的放电电流的大小。首先是阴极的电子发射能力的限制，阴极表面的发射电流密度由理查森（Richardson）定律给出：

等离子体物理讲义06_磁流体力学及静平衡12汇总

等离子体物理学讲义 No. 6 马石庄 2012.03.07.北京第6讲 MHD方程与静力平衡教学目的:建立等离子体的磁流体模型,在拟稳态近似下,建立磁流体动力学方程。依据磁Reynolds数,掌握理想MHD的磁冻结定理和拓扑不变量;无力平衡和有力平衡。主要内容: §1 MHD方程 (3 1.1导心理论引出 (3 1.2 MHD近似 (9 1.3磁应力张量 (12 §2 电磁感应方程 (15 2.1 磁冻结定理 (16

2.2 拓扑不变量 (21 2.3 磁场扩散 (26 §3 MHD静平衡 (28 3.1维里定理 (30 3.2无力平衡 (34 3.3 有力平衡 (36 习题6 (44 在研究等离子体的宏观运动时,通常可以近似地把它当作导电流体来处理。这种模型适合于缓慢变化的等离子体现象。所谓缓慢变化是指等离子体的特征长度和特征时间远大子等离子体粒子的平均自由程和平均碰撞时间。在这种情况下,等离子体可以近似地看作处于局部热平衡状态,因而可以像通常的流体力学中那样定义流体的速度,压强,密度,温度等流体力学及热力学参量并用这些宏观参量来描述等离子体的宏观运动。 §1 MHD方程当导电流体在电磁场中运动时,流体内感生出电场从而产生电流。这个电流一方面与磁场相互作用,产生机械力,对流体运动产生重大影响;另一方面感应出改变原有电磁场的磁场。于是就形成了电磁现象和流体动力学现象相互作用的复杂图像。这些现象必须要用电磁场方程和流体动力学方程的联立方程组来进行研究。 1.1导心理论引出等离子体中的带电粒子在电磁场中的运动可以看作是围绕磁力

线回转的粒子引导中心的漂移叠加,下面探讨微观单个粒子的行为与宏观流体行为之间的关系,给出一种物理直观图象。如图1所示,基本思路是计算导心运动导致的流过等离子体中任意开曲面的垂直电流密度 ,考察这个电流与等离子体压强梯度和惯性力之间的联系。取曲面的法向与磁场正交,仔细考虑回转半径扩张的影响。首先考虑粒子运动的主要贡献是来自圆周回转运动,每个粒子进出曲面的方向相反,对电流没有贡献,如图1(b。换言之,在一个回转周期中,没有净电荷流动。垂直电流由两种不同的机制产生。一个是导心垂直漂移产生的穿过曲面的电荷流,如图1(c;还有一种曲面边界附近的回转运动,如图1(d,所谓磁化电流。粒子的导心漂移速度由漂移, B漂移,曲率漂移和极化漂移构成 E B 2 d d E B 2

等离子体实验讲义

气体放电中等离子体的研究一、实验目的 1.了解气体放电中等离子体的特性。 2.利用等离子体诊断技术测定等离子体的一些基本参量。二．实验原理 1.等离子体及其物理特性等离子体(又称等离子区)定义为包含大量正负带电粒子、而又不出现净空间电荷的电离气体。也就是说，其中正负电荷密度相等，整体上呈现电中性。等离子体可分为等温等离子体和不等温等离子体，一般气体放电产生的等离子体属不等温等离子体。等离子体有一系列不同于普通气体的特性：（1）高度电离，是电和热的良导体，具有比普通气体大几百倍的比热容。（2）带正电的和带负电的粒子密度几乎相等。（3）宏观上是电中性的。虽然等离子体宏观上是电中性的，但是由于电子的热运动，等离子体局部会偏离电中性。电荷之间的库仑相互作用，使这种偏离电中性的范围不能无限扩大，最终使电中性得以恢复。偏离电中性的区域最大尺度称为德拜长度λD 。当系统尺度L ＞λD 时，系统呈现电中性，当L ＜λD 时，系统可能出现非电中性。 2.等离子体的主要参量描述等离子体的一些主要参量为：（1）电子温度e T 。它是等离子体的一个主要参量，因为在等离子体中电子碰撞电离是主要的，而电子碰撞电离与电子的能量有直接关系，即与电子温度相关联。（2）带电粒子密度。电子密度为e n ，正离子密度为 i n ，在等离子体中 e i n n 。（3）轴向电场强度 L E 。表征为维持等离子体的存在所需的能量。（4）电子平均动能e E 。（5）空间电位分布。此外，由于等离子体中带电粒子间的相互作用是长程的库仑力，使它们在无规则的热运动之外，能产生某些类型的集体运动，如等离子振荡，其振荡频率Fp 称为朗缪尔频率或等离子体频率。电子振荡时辐射的电磁波称为等离子体电磁辐射。 3.稀薄气体产生的辉光放电本实验研究的是辉光放电等离子体。辉光放电是气体导电的一种形态。当放电管内的压强保持在1０～1０2P ａ时，在两电极上加高电压，就能观察到管内有放电现象。辉光分为明暗相间的8个区域，在管内两个电极间的光强、电位和场强分布如图2.3-1所示。8个区域的名称为（1）阿斯顿区，（2）阴极辉区，（3）阴极暗区，（4）负辉区，（5）法拉第暗区，（6）辉区(即正辉柱)，（7）阳极暗区，（8）阳极辉

等离子体物理讲义04_动理学理论矩方程

等离子体物理学讲义 No. 4 马石庄 2012．02．29．北京

第4讲动理学理论和矩方程教学目的：学习从动理学方程建立等离子体宏观模型的方法，建立粒子轨道与等离子体整体行为之间的联系，熟悉双流体模型的基本特征，从等离子体的广义Ohm定律认识磁化等离子体的各向异性。主要内容： §1 分布函数 (4) 1.1 Maxwell分布 (5) 1.2 动理学方程 (9) 1.3 速度矩 (13) §2 流体模型方程 (17) 2.1 双流体方程 (17) 2.2磁流体模型 (22) 2. 3流体漂移 (27) §3 等离子体输运 (31) 3.1 BGK方程 (32) 3.2 双极扩散 (38) 3.2 经典扩散 (40) 习题4 (42)

在等离子体中，实际情形要比粒子轨道理论描述的复杂得多。电场和磁场不能事先给定，而应由带电粒子本身的位置和运动来确定，必须解一个自洽问题（self‐consistent problem），寻找这样一组随时间变化的粒子轨道和场，使得粒子沿着它们的轨道运动时产生场，而场使粒子在它们的确切轨道上运动。典型等离子体密度可以达到每立方米包含10 10 个离子—电子对．每个粒子都遵循一条复杂的轨道，跟踪每一条轨道导出等离子体的行为将是一个无望的工作，幸好这通常是不必要的。出人意外的是，一个看似粗糙的模型能解释实际实验中所观察到的80%的等离子体现象，这就是流体力学的连续介质模型，它忽略了个别粒子的本性，而只考虑流体质点的运动，粒子间的频繁碰撞使得流体质点中的粒子一起运动．在等离子体情形中，流体还要包含电荷，这样一个模型适用于一般不发生频繁碰撞的等离子体。流体模型能用于等离子体的一个原因是：在某种意义上磁场起到了碰撞的作用．例如，当粒子被电场加速时，如果许可粒子自由流动，就会连续地增加速度．当存在频繁的碰撞时，粒子就达到一个与电场成正比的极限速度，磁场通过使粒子以Larmor轨道回旋，能限制粒子自由流动．等离子体中的电子也以正比于电场的速度一起漂移．在这个意义上，一个无碰撞等离子体的行为类似于一个有碰撞流体．当然，粒子可以沿着磁场方向自由运动，流体模型对此并不特别合适．对于垂立于磁场的运动，流体理论是一种很好的近似．

尘埃粒子及物理特性

尘埃粒子及物理特性
尘埃粒子及物理特性 (一) 、尘埃等离子体简介等离子体和尘埃是已知宇宙空间中最为常见的两种成分，而二者的共存以及相可作用则开辟了一个近年来非常新兴的研究领域一一尘埃等离子体。它不仅出现在等离子体物理领域，而且也常出现在空间物理、电波传播，半导体科学、材料科学等领加工、磁约束核聚变、空间探测等领域的应用有着重要的参考价值，同时它能够揭示等离子体物理学以及其它相关领域中新的物理现象。b5E2RGbCAP 1．什么是尘埃等离子体尘埃等离子体是指在等离子体巾包含了大量带电的固态弥散微粒子。尘埃粒子厂泛存在于自然界，尤其是在宇宙空间中，例如星际空间、太阳系、地球电离层以及暂星尾和行星环中都存在着各种尺度和密度的尘埃粒子。另外，尘埃粒子也存在于
p1EanqFDPw
实验室等离子体和工业加工等离子体中。 2．尘埃粒子的来源在太阳系中，人们已探测到各种形态和来源的尘埃粒子，如空间物质的碎片、陨石微粒、月球的抛射物、人类对空间的”污染”物等。在星际云中，尘埃粒子可以是电介质，如冰、硅粒等，也可能是类金属的物质，如石墨、磁铁矿等物质。尘埃颗粒也普遍存在与实验室装置中，在电子学实验室中，尘埃粒子来源于电极、电介质的器壁，或来源于充入的气体等。一般尘埃粒了的可能质量范围大约为 10-2～10-15g ，
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尺寸可能范围从几十纳米到几十微米不等。在等离子体中，这些尘埃粒子凶与电子、离子碰撞而携带电荷，携带等离子体问题的研究比较复杂。DXDiTa9E3d 3．尘埃等离子体的特性 (1) ．尘埃粒子具有大的荷电特性由于球形尘埃粒子的半径 a 远小于等离子体的德拜长度 b ，因此尘埃小球具有的电势将使其上的电子的温度与等离子体中的电子温度同量级，即 e ～kTe ，(k 为玻尔兹曼常数) 。对应于这个电势，尘埃粒子上的电荷通常有很大的数值，一般尘埃粒子带有 102—106 电子电荷。“浸”在等离子体中的尘埃粒子会受到屏蔽作用，即由等离子体中的带电粒子形成尘埃粒子的屏蔽云.RTCrpUDGiT (2)．尘埃离子荷电量的可变性当尘埃粒子间的平均距离 d 远大于等离子体的德拜长度时，可不考虑尘埃粒子间的相互作用，即孤立地研究单个尘埃粒子。尘埃颗粒所带的电荷是可变的，它由尘埃粒子本身的特性(前一时刻的带电情况) 和它周围等离子体的性质(如电子离子充电电流、二次电子发射、光电发射、尘埃粒子的速度等) 有关，同时等离子体中电荷密度扰动、温度扰动，以及一些外界环境条件的改变都可以改变尘埃粒子的带电情况。例如有以下几种方式：a 、等离子体中电子、离子的熟运动将形成对尘埃粒子的充电电流。一个带负电的尘埃粒子，它将排斥电子，吸引离子，引起电子电流减小，使离子电流增大。b 、当碰撞尘埃粒子的初次电子具有足够大的能量时，可能引起尘埃粒子的二次电子发射，从而导致尘埃粒子电势升高。C 、在尘埃粒子处于强的紫外辐射的环境时(如太阳系中的一些情况) ，尘埃粒子可辐射光电子，相当于存在一个正的充电电流。d 、尘埃粒子表面的化学反应，激光或射频电磁场的作用等都可能影响尘埃粒子的荷电状况。当尘埃粒子间的平均距离 d 远大于等离子体的德拜长度这个条
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等离子体物理基础期末考试含答案

版权所有，违者必究！！中文版低温等离子体作业一. 氩等离子体密度103 210n cm -=?, 电子温度 1.0e T eV =, 离子温度0.026i T eV =, 存在恒定均匀磁场B = 800 Gauss, 求（1）德拜半径；（2）电子等离子体频率和离子等离子体频率；（3）电子回旋频率和离子回旋频率；（4）电子回旋半径和离子回旋半径。解：1、1/2302 ( )8.310()e i D e i T T mm T T ne ελ-==?+， 2、氩原子量为40， 221/21/2 00()8.0,()29pe pi e i ne ne GHz MHz m m ωωεε====， 3、14,0.19e i e i eB eB GHz MHz m m Ω= =Ω== 4、设粒子运动与磁场垂直 2 4.210, 1.3e e i i ce ci m v m v r mm r mm qB qB -===?=== 二、一个长度为2L 的柱对称磁镜约束装置，沿轴线磁场分布为22 0()(1/)B z B z L =+，并满足空间缓变条件。求：（1）带电粒子能被约束住需满足的条件。（2）估计逃逸粒子占全部粒子的比例。解：1、由B(z)分布，可以求出02m B B =，由磁矩守恒得 22001122m m mv mv B B ⊥⊥ = ，即0m v ⊥⊥= （1）当粒子能被约束时，由粒子能量守恒有0m v v ⊥≥，因此带电粒子能被约束住的条件是在磁镜中央，粒子速度满足002 v v ⊥≥ 2 、逃逸粒子百分比20 1 sin 129.3%2P d d π θ ?θθπ = ==?? （2）

等离子体物理

等离子体物理等离子体物理学是研究等离子体形成及其各种性质和运动规律的学科。宇宙中的大部分物质都存在于等离子体中。例如，当太阳中心的温度超过1000万度时，太阳的大部分质量处于等离子体状态。地球上空的电离层也处于等离子体状态。19世纪以来对气体放电和20世纪初以来电离层的研究推动了等离子体的研究。自20世纪50年代以来，为了利用轻核聚变反应解决能源问题，等离子体物理的研究蓬勃发展。 1图书信息书名: 等离子体物理作者：郑春开出版社：北京大学出版社出版时间：2009-7-1 ISBN: 9787301154731 开本：16开定价: 25.00元 2内容简介本书比较系统地介绍了等离子体物理的基本概念、基本原理和描述问题及处理问题的方法。书中着重突出物理概念和物理原理，也有必要的数学描述和推导。全书共7章，内容包括：聚变能利用和研究进展、等离子体基本性质及相关概念、单粒子轨道理论、磁流体力学、等离子体波、库仑碰撞与输运过程和动理学方程简介。这些内容都是

从事核聚变和等离子体物理及相关学科研究人员所必需的，也是进一步学习核聚变与等离子体物理及相关学科专业课程的重要基础。为教学使用和学生学习方便，本书编有附录和习题，供查阅选用。本书适合于核聚变、等离子体物理、空间物理以及基础和应用等离子体物理方向的高年级本科生、研究生和研究人员使用。 3图书目录第1章聚变能利用和研究进展 1.1 聚变反应和聚变能 1.聚变反应的发现 2.聚变的燃料资源丰富 3.聚变反应是巨大太阳能的来源 1.2 聚变能利用原理 1.聚变能利用的困难 2.受控热核反应条件——劳森判据与点火条件 1.3 实现受控热核反应的途径 1.磁约束——利用磁场约束等离子体 2.惯性约束——激光核聚变 1.4 磁约束原理及其发展历史 1.磁镜装置 2.环形磁场装置 3.托卡马克装置进展 1.5 惯性约束——激光核聚变

等离子体物理

在强激光等离子体相互作用中正电子束的发射第一个测量强激光产生正电子束的装置已经制成。在不同的激光产生条件下通过测量不同的正电子能量峰值下的正电子发散和源尺寸得到发射值。对于其中一个激光产生条件，我们使用了一个空间paper-pot 技术来改善发射值。相比于使用在现在加速器上的正电子源，在100和500mm.mard之间激光产生正电子有一个几何发射。在5-20Mev能量范围中，每束 1010-1012个正电子中，这种低的束流发射度是准单能的，这可能在未来加速器中能作为替代正电子源。最近的实验表明，在FWHM中大约20-40度的发散角下，用强短脉冲激光照射富含高Z的目标靶可以产生数量众多的准单能兆电子伏特的正电子。这个实验表明了可以使用激光产生正电子作为直线加速器中的替代源的可能性。使用激光产生正电子作为新的替代源取决于一些潜在的优势，大大减小的物理尺寸，更少的成本和束流品质的提高比如每个脉冲的粒子数，能量范围，束流发射度。这些优势正是基于激光尾场的电子加速器概念所追求的。传统的正电子源通常包含高能量的电子束和富含Z的目标靶。例如，SLC使用了一个120 Hz, 30 GeV, 30kW的电子束和一个24mm厚，水冷却式W(90%)-Rh(10%)目标靶来产生正电子。一个两千米长的直线加速器需要产生电子驱动束。在2-20 MeV范围内，大约500mm.mrad的几何发散度下，在加速系统中可以捕捉到每束5×1010的正电子束。在被放进加速器之前，被收集到的正电子束要先被加速到 1.2 GeV并且被传送到一个发射制动环中。用强激光产生正电子的同时会在高Z目标靶中产生相似的电子。用一个持续的非常短强激光脉冲照射一个1mm厚，直径2mm的金制目标靶，产生1010-1012个 5-20MeV的准单能正电子。既然这是总电子能量其中包含了决定正电子产量的兆电子伏特电子，所以激光的功率会比激光的强度更重要。相同的物理过程在基于正电子源的的加速其中是有优势的。在BH过程中，激光产生热电子制造能产生和原子核相互作用的正负电子对的轫致辐射光子。考虑到对比每个脉冲的粒子数和粒子能量，这篇文章会阐述激光产生正电子束的几何发射度，和与在SLC 中~500mm.mard的比较结果。几何发散度，被定义为，其中x和x'表示在x轴上的粒子的位置和发散，代表一束中粒子的平均数。发散角的上限，其中和分别是原尺寸和发散角度的平方根。这篇文章说明了四个驱动激光正电子能量6,12,17,28MeV的发射度上限。我们展示的发散度是通过1-D方法得到的。考虑到非常小的激光焦点的结合和在20至40度范围内测量正电子束的发散，可能会预期正电子发射度可能小于10mm.mard。然而，实际的源尺寸和激光产生正电子束的发散度比预想的更大，如图1a所示。在激光中产生的热电子通过目标靶传送，所以，在目标靶任意深度中，正电子构成的区域都会比激光中焦点区域大。小部分有足够动能的正电子可以跃出目标靶并且成为有用的作为正电子源。跃出表面的正电子在目标靶背面的横向分布决定了原尺寸大小。源

等离子体物理基础知识总结

等离子体基础知识总结冷等离子体是等离子体一种近似模型。它假定等离子体的温度为零，用来讨论热效应可以忽略的物理过程。例如，等离子体中的波，当其相速度远大于平均热速度、同时回旋半径远小于垂直于外磁场方向的波长时，热效应不重要，便可用冷等离子体模型来讨论（这种波称为冷等离子体波）。在实际处理中，冷等离子体模型也可用于高温等离子体。在等离子体中同时存在三种力：热压力、静电力和磁场力。它们对于等离子体粒子的扰动都起着弹性恢复力的作用。因此等离子体不像一般的弹性体，波动现象非常丰富，存在着声波（热压力驱动）、纵波（静电力驱动）、横波（电磁力驱动）以及它们的混杂波。热压力的存在会产生类似中性气体中声波的“离子声波”，静电力的存在会产生静电波，电磁力的存在会产生电磁波。这些波又不是单独产生的，常常还同时产生形成混杂波。等离子体中的波基本形式通常分为三类：静电波、电磁波和磁流体力学波。群速度不能超过光速，因为群速度表示波所携带“信息”在空间的传播快慢。而相速度可以超过光速，相速度是常相位总移动速度，不携带任何信息。波群在色散系统中传播是，组成该波群的不同频率的单色波具有不同的相速，在传播过程中各单色波之间的相位关系将发生变化，从而导致信号的失真，这就是色散。 “色散”两字的本省意思实际上指信号的失真（或称畸变），它是由于组成波群的各单色波因频率不同因而相速不同引起的，所以把这种相速随频率改变的现象也叫做色散。如果两列波具有相同的速率（相速度），则最终形成的波的包络也具有和原来两列波相同的速率（群速）：无色散如果两列波速率（相速度）略有不同，则最终形成的波的包络和原来两列波相同的速率（群速）不相同：存在色散波的偏振即是波的极化，是指空间固定点的波矢量E 的端点在2π/w 时间内的轨迹，对于电磁波是指电磁波中的电场矢量的端点轨迹如果等离子体中的电子与均匀的粒子本底有个位移，将会建立电场，它将把电子拉回到原来的位置。由于惯性，电子将冲过平衡位置，并以特征频率围绕它们的平衡轴振荡。这个特征频率被认为是等离子体频率(plasma frequency)。非磁化等离子体中的静电波假定：（1）不存在磁场；B=0；（2）不存在热运动（kT=0）；（3）离子以均匀分布固定在空间中；（4）等离子体的大小为无限大。（5）电子只在x 方向运动。因此，不存在涨落磁场，这是一种静电振荡。得到等离子体的振荡频率是该频率称之为电子静电振荡或者朗缪尔振荡。这个频率取决于等离子体的密度，它是等离子体的基本参量之一。因为m 很小，等离子体频率通常是很高的。上式告诉我们，发生等离子体振荡时，必定有一个只取决于n 的频率。尤其，ω与k 无关，所以，群速度d ω/dk 为零。 2/1020???? ??=e pe m e n εω

等离子体物理思考题参考050718讲解

思考题 1.1 电离气体一定是等离子体吗？反过来呢？答：电离气体不一定是等离子体，反过来也不一定。 1.2 试就高温、低温、高密度、低密度等离子体各举一例。答：磁约束受控热核聚变等离子体是高温等离子体，电弧等离子体是低温等离子体，太阳内部等离子体是高密度等离子体，电离层等离子体是低密度等离子体。 1.3 德拜屏蔽效应一定要有异性离子存在吗？答：不一定，完全由电子构成的非中性等离子体也具有德拜屏蔽效应。 1.4 用电子德拜长度表示等离子体的德拜长度的前提是什么？答：主要是所考虑问题的时间尺度应小于离子的响应时间，离子不能响应。 1.5 由于德拜屏蔽，带电粒子的库仑势被限制在德拜长度内，这是否意味着粒子与德拜球外粒子无相互作用？为什么？答：有，但是表现为集体相互作用，实际上屏蔽本身可以视为相互作用的传递过程，粒子对德拜球外的粒子的相互作用，通过周围屏蔽粒子的传递而作用。 1.6 对于完全由同一种离子构成的非中性等离子体，能够有德拜屏蔽的概念吗？答：同样有，但此时是指在平衡状态下，系统对电扰动的屏蔽作用。 1.7 常规等离子体具有不容忍内部存在电场的禀性，这是否意味着等离子体内部不可能存在很大的电场，为什么？答：不一定，在小于德拜长度的空间尺度中，可以存在局域很强的电场，在比等离子体特征响应时间小的时间尺度中，可以存在瞬时的强电场。 1.8 在电子集体振荡的模型中，若初始时不是所有电子与离子产生分离而是部分电子，则振荡频率会发生变化吗？如果变化，如何解释？答：从方程上看，此时的振荡频率似乎会减小，即将电子密度换成分离电子密度，如果这样，集体振荡频率就不是等离子体的一种特征频率，因为与振荡扰动的幅度相关。但事实上这样处理是不对的，部分电子与离子分离的情况应用此模型无法进行。因为当部分电子分离时，未分离的电子同样会运动，使得电场会增大，结果使振荡频率仍然是等离子体频率。 1.9 粒子之间的碰撞是中性气体中粒子相互作用的唯一途径，在等离子体中

等离子体物理

等离子体物理等离子体物理等离子体物理是研究等离子体的形成及其各种性质和运动规律的学科。宇宙间的大部分物质处于等离子体状态。例如：太阳中心区的温度超过一千万度，太阳中的绝大部分物质处于等离子体状态。地球高空的电离层也处于等离子体状态。19世纪以来对于气体放电的研究、20世纪初以来对于高空电离层的研究，推动了等离子体的研究工作。从20世纪50年代起，为了利用轻核聚变反应解决能源问题，促使等离子体物理学研究蓬勃发展。本书比较系统地介绍了等离子体物理的基本概念、基本原理和描述问题及处理问题的方法。书中着重突出物理概念和物理原理，也有必要的数学描述和推导。全书共7章，内容包括：聚变能利用和研究进展、等离子体基本性质及相关概念、单粒子轨道理论、磁流体力学、等离子体波、库仑碰撞与输运过程和动理学方程简介。这些内容都是从事核聚变和等离子体物理及相关学科研究人员所必需的，也是进一步学习核聚变与等离子体物理及相关学科专业课程的重要基础。为教学使用和学生学习方便，本书编有附录和习题，供查阅选用。本书适合于核聚变、等离子体物理、空间物理以及基础和应用等离子体物理方向的高年级本科生、研究生和研究人员使用。第1章聚变能利用和研究进展本章先介绍聚变反应、聚变能利用原理、聚变能利用条件、

实现聚变能利用的途径、方法和当前研究的进展，为学习等离子体物理提供一个背景和讨论的平台。然后介绍等离子体的性质、特点和研究方法。 1.1 聚变反应和聚变能 1.聚变反应的发现 19世纪末，放射性发现之后，太阳能的来源很快地被揭开。英国化学家和物理学家阿斯顿(Aston)利用摄谱仪进行同位素研究，他在实验中发现，氦-4质量比组成氦的2个质子、2个中子的质量之和大约小1％(质量亏损)。这一质量亏损的结果为实现核聚变并释放能量提供了实验依据。同一时期，卢瑟福也提出，能量足够大的轻核碰撞后，可能发生聚变反应。 1929年英国的阿特金森（R.de Atkinson）和奥地利的胡特斯曼（F.G.Hout-ersman）证明氢原子聚变为氦的可能性，并认为太阳上进行的就是这种轻核聚变反应。 1932年美国化学家尤里（Urey）发现氢同位素氘（重氢，用D表示），为此，1934年他获得诺贝尔化学奖。

等离子体物理学

等离子体物理学的方法二. 等离子体的物理特性等离子体定义为包含大量正负带电粒子、而又不出现净空间电荷的电离气体。等离子体有一系列不同于普通气体的特性：（1）高度电离，是电和热的良导体，具有比普通气体大几百倍的比热容。（2）带正电的和带负电的粒子密度几乎相等。（3）宏观上是电中性的。描述等离子体的一些主要参量为：（1）电子温度。它是等离子体的一个主要参量，因为在等离子体中电子碰撞电离是主要的，而电子碰撞电离与电子的能量有直接关系，即与电子温度相关联。（2）带电粒子密度。电子密度为，正离子密度为，在等离子体中。

（3）轴向电场强度。表征为维持等离子体的存在所需的能量。（4）电子平均动能。（5）空间电位分布。本实验研究的是辉光放电等离子体。 1.21带电粒子在均匀恒定磁场和电场中的电漂移（如图3所示）：由电漂移速度公式 ⑵知，带电粒子漂移方向垂直于磁场B 和电场E ，漂移速度的大小与粒子电荷的符号以及粒子的质量都无关，因此，所有正负带电粒子都以相同的速度朝同一方向漂移，不会引起电荷分离，也就不会出现漂移电流。图2:均匀磁场中带电粒子的回旋图图3：带电粒子电漂移 1.22带电粒子在均匀恒定磁场中重力漂移（如图4所示）：它是由于粒子在重力场中得到和损失能量时所引起的回旋半径的变化。重力漂移速度与粒子电荷符号有关，正负电荷朝相反的方向漂移，因此会产生电荷分离，引起漂移电流。其他非电性力也有同样的性质。另外，重力漂移速度大小与粒子质量有关，粒子质量越大，漂移速度越大。在许多情况下，重力引起的漂移是可以忽略不计的。

图4：重力漂移 1.3带电粒子在非均匀恒定电磁场中的运动【12】变化的磁场是指磁场空间分布的非均匀性和磁场随时间的变化，这时粒子的运动方程为： ⑶由于 B 是空间坐标和时间的函数，方程是非线性的，在一般情况下难于求得解析解。然而，如果当回旋半径，螺旋轨道的螺矩远小于非均匀性的特征长度，带电粒子回旋周期远小于场变化的特征时间，即满足所谓的缓变条件能近似地求解运动方程。所以，只要弄清引导中心的漂移运动的性质，就能了解粒子运动的整体特性。这样一种近似处理方法叫做漂移近似。人们广泛利用这种近似来描述强磁场中等离子体的行为。带电粒子在变化磁场中的运动中主要有梯度漂移，曲率漂移： 1.31由磁场梯度引起的梯度漂移（如图5所示）有关，同时，与电荷符号有关，正负电荷梯度漂移速度与粒子横向动能w ⊥ 将沿相反方向漂移，引起电荷分离，并产生漂移电流。图5：梯度漂移 1.32带电粒子的曲率漂移（图6所示）设磁力线有轻微的弯曲，磁力线的曲率半径 R 远大于粒子的回旋半径，且满足缓变条件，带电粒子以速度υ沿磁力线运动，同时绕着磁力线

等离子体物理及应用领域

等离子体物理及应用领域什么是等离子体？由大量的带电粒子组成的非束缚态的宏观体系非束缚性：异类带电粒子之间相互“自由”，等离子体的基本粒子元是正负荷电的粒子（电子、离子），而不是其结合体。粒子与电磁场的不可分割性：等离子体中粒子的运动与电磁场（外场及粒子产生的自洽场）的运动紧密耦合，不可分割。集体效应起主导作用：等离子体中相互作用的电磁力是长程的。等离子体是物质第四态电离气体是一种常见的等离子体需要有足够的电离度的电离气体才具有等离子体性质。 “电性”比“中性”更重要 ( 电离度 >10-4 ) 放电是使气体转变成等离子体的一种常见形式等离子体电离气体宇宙中90％物质处于等离子体态人类的生存伴随着水，水存在的环境是地球文明得以进化、发展的的热力学环境，这种环境远离等离子体物态普遍存在的状态。因而，天然等离子

体就只能存在于远离人群的地方，以闪电、极光的形式为人们所敬畏、所赞叹。由地球表面向外，等离子体是几乎所有可见物质的存在形式，大气外侧的电离层、日地空间的太阳风、太阳日冕、太阳内部、星际空间、星云及星团，毫无例外的都是等离子体。地球上，人造的等离子体也越来越多地出现在我们的周围。日常生活中：日光灯、电弧、等离子体显示屏、臭氧发生器典型的工业应用：等离子体刻蚀、镀膜、表面改性、喷涂、烧结、冶炼、加热、有害物处理高技术应用：托卡马克、惯性约束聚变、氢弹、高功率微波器件、离子源、强流束、飞行器鞘套与尾迹等离子体参数空间密度(cm -3) 温度 (度) 太阳核心磁约束聚变霓虹灯北极光火闪电日冕氢星际空间荧光气体液体固体惯性聚变星太阳风

等离子体特性

大幅值振幅的激发在绝热等离子体中产生电子振荡摘要当使用简单模型来研究电子等离子体被有限物体如激光或带电粒子脉冲激发或改变时，模型的触发机制不会受到相互作用的影响。因此电子等离子体的大振幅波曲线上会同时出现平滑和高耸波峰段。特别是当两个带电脉冲同向运动时，会产生高地局部的电子等离子体波，而不是期望中的长波。一组数据可以充分说明电子的有效捕获和加速到高能级。简介最近，粒子浓度不同或粒子浓度高于背景等离子体浓度的超大幅值电子等离子体波引起了人们极大的关注。因为，在稀薄等离子体中，EPW 很容易被超短超强激光或电子束激发。这样的EPW 能够将参与的电子加速到高能级。EPW 在等离子体中无处不在，并且在等离子体物理研究发展之初就已被广泛研究。它们是现在已知波中最简单的一种，尤其是在具有非线性，繁多数字特性等特征的等离子体波中更是如此。研究者经常使用数字模拟技术来研究高线性及强激光或带电粒子束与等离子体间复杂的作用，并用后验分析模型来验证数字结果。另外，也有一小部分非微扰分析研究是关注于低温或高温等离子体中的大振幅波。研究显示无论是平滑曲线段或是高耸波峰段都会存在。它们的相位区域与极高的静电电荷分布场有关，该电场能将带电粒子加速超高能级。强激光振荡常被当做稳健等离子体（而不是常用的金属）格栅用在丘普脉冲放大强激光脉冲中。对于处在准稳态中的等离子体，完全非线性热流体方程描述了波动经常可用来求积分，并且在一定程度上表示了在潜在场中能量积分接近于典型粒子的积分。因为存在非线性流体对流压缩和消耗几乎为零，因此，赝势可以无限深。在最终结果中无论高耸波峰段或尖锐稳定段或单波段都会组成浓度下陷或空洞处。在本片文章中，我们分析研究了有限带电物体穿过绝热等离子体激发EPW 的特性，这个带电物体可以是一个激光束，一个电子或离子束，一个检验带电物体，一个带电探头，一个人造卫星，一个粉尘颗粒等。在比较了诸多早期文献之后发现关于非线性EPW 的研究是非微扰的。它们恰好解决了绝热电子流体方程问题，因此，超大振幅波的异常浓度远大于背景浓度是被允许的。这也证明了两个带电物体同向运动会产生期望中的长波或者是无长波的单峰和多峰单个EPW 波。我们的方法可被当做简易模型来研究USUI 激光和带电粒子束加速粒子的情况。公式在绝热环境下，理想电子气体保护方程是： ,)(,1, 0)(0 0γφn n p p p nm m e v v v nv n x x x t x t =?-?= ?+?=?+? 其中，n,m,-e,v,γ和000T n p =分别是电子气体的电子浓度，质量，电荷数，速度，绝热常亮和反应压力，并且0n 是均衡不变的离子浓度。在缺少带电物体的情况下，泊松分布方程为：),(402 n n e x --=?πφ 将静电势与电子浓度联系起来。

等离子体物基础知识总结

等离子体分析

等离子体分析摘要：本文介绍了气体放电中的等离子体的特性和等离子体诊断技术，利用单探针法和双探针法对等离子体的一些基本参量进行了测量，并对结果进行分析。文中还简要介绍了等离子体的发展前景。关键词：等离子体，等离子体诊断，探针法一. 引言等离子体作为物质的第四态在宇宙中普遍存在。在实验室中对等离子体的研究是从气体放电开始的。朗缪尔和汤克斯首先引入“等离子体”这个名称。近年来等离子体物理学有了较快发展，并被应用于电力工业、电子工业、金属加工和广播通讯等部门，特别是等离子体的研究，为利用受控热核反应，解决能源问题提供了诱人的前景。二. 等离子体的物理特性等离子体定义为包含大量正负带电粒子、而又不出现净空间电荷的电离气体。等离子体有一系列不同于普通气体的特性：（1）高度电离，是电和热的良导体，具有比普通气体大几百倍的比热容。（2）带正电的和带负电的粒子密度几乎相等。（3）宏观上是电中性的。描述等离子体的一些主要参量为：（1）电子温度。它是等离子体的一个主要参量，因为在等离子体中电子碰撞电离是主要的，而电子碰撞电离与电子的能量有直接关系，即与电子温度相关联。

（2）带电粒子密度。电子密度为，正离子密度为，在等离子体中。（3）轴向电场强度。表征为维持等离子体的存在所需的能量。（4）电子平均动能。（5）空间电位分布。本实验研究的是辉光放电等离子体。辉光放电是气体导电的一种形态。当放电管的压强保持在10～102Pa时，在两电极上加高电压，就能观察到管有放电现象。辉光分为明暗相间的8个区域，在管两个电极间的光强、电位和场强分布如图1所示。8个区域的名称为（1）阿斯顿区，（2）阴极辉区，（3）阴极暗区，（4）负辉区，（5）法拉第暗区，（6）正辉区，（7）阳极暗区，（8）阳极辉区。其中正辉区是等离子区。

等离子体物理

等离子体物理等离子体物理是研究等离子体的形成及其各种性质和运动规律的学科。宇宙间的大部分物质处于等离子体状态。例如：太阳中心区的温度超过一千万度，太阳中的绝大部分物质处于等离子体状态。地球高空的电离层也处于等离子体状态。19世纪以来对于气体放电的研究、20世纪初以来对于高空电离层的研究，推动了等离子体的研究工作。从20世纪50年代起，为了利用轻核聚变反应解决能源问题，促使等离子体物理学研究蓬勃发展。本书比较系统地介绍了等离子体物理的基本概念、基本原理和描述问题及处理问题的方法。书中着重突出物理概念和物理原理，也有必要的数学描述和推导。全书共7章，内容包括：聚变能利用和研究进展、等离子体基本性质及相关概念、单粒子轨道理论、磁流体力学、等离子体波、库仑碰撞与输运过程和动理学方程简介。这些内容都是从事核聚变和等离子体物理及相关学科研究人员所必需的，也是进一步学习核聚变与等离子体物理及相关学科专业课程的重要基础。为教学使用和学生学习方便，本书编有附录和习题，供查阅选用。本书适合于核聚变、等离子体物理、空间物理以及基础和应用等离子体物理方向的高年级本科生、研究生和研究人员使用。受控热核聚变研究旨在探索新能源，因此它是当代备受世人瞩目的重大研究课题。半个多世纪以来，经过世界各国科学家的努力探

索，磁约束核聚变装置（托卡马克）现在已进入能源开发工程的实验阶段。特别是2006年11月21日，中国、欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国和印度七方代表在巴黎正式签署了《国际热核聚变实验堆（International Yhermonuclear Experimental Reactor，ITER）联合实施协定》，这标志着ITER计划进入了正式实施和开工建设阶段。为满足核聚变研究发展的新形势和我国参加ITER国际合作计划的需要，大力培养核聚变和等离子体物理人才是一项非常紧迫的任务。为此，北京大学决定在物理学院恢复、重建等离子体物理学科，2009年1月6日北京大学研究生院正式批准在物理学一级学科下设立等离子体物理二级学科博士点。为国家能源发展战略、空间研究与开发以及参加ITER国际合作计划培养高素质人才。早在1959年秋，北京大学原子能系（后来改称技术物理系）在系主任、我国著名核科学家胡济民先生领导下，就着手筹建核聚变和等离子体物理学科，并积极与原子能所（现中国原子能研究院）14室开展合作，加速学校核聚变和等离子体物理学科建设。胡济民先生与理论物理学家、原子能所14室主任王承书先生共同指导，在14室组织我国第一批参加核聚变研究的年青科技人员，学习等离子体物理，为我国培养了第一批核聚变和等离子体物理研究人才，并积极开展核聚变研究工作。作者也有幸与原子能所14室年青科技人员一起，在胡济民、王承书两位物理学家（后来都当选中科院院士）关怀、指导下，共同学习等离子体物理，开展核聚变研究工作。

等离子体物理及应用领域

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等离子体物理