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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Becker, K. H./ Kogelschatz, U./ Schoenbach, Karl H./ Barker, R. J.

出品人:

页数:700

译者:

出版时间:2004-11

价格:$ 327.64

装帧:HRD

isbn号码:9780750309622

丛书系列:

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• 学术
• 大气压等离子体
• 非平衡态等离子体
• 空气等离子体
• 等离子体物理
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• 放电物理
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探索宇宙边界：非平衡态大气的奥秘 本书将带领您踏上一段深入探索大气科学前沿的旅程，聚焦于一个既神秘又充满活力的领域——非平衡态大气现象。我们将剥离传统大气模型中常见的理想化假设，深入剖析在各种非理想条件下，大气所展现出的复杂动态和深刻影响。 大气，无时无刻不在变幻的舞台 我们生活的大气层，远非一个静止不变的介质。从微观的粒子相互作用，到宏观的天气系统演变，大气始终处于一种动态平衡之中。然而，当能量输入、粒子密度、温度或化学组成等关键参数发生显著偏离平衡态时，大气便进入了“非平衡态”。这是一种普遍存在但往往被忽视的状态，它深刻地影响着从气候变化到高层大气物理，再到人类活动对环境的改造。 非平衡态的源头与表现 非平衡态大气的形成是多方面的。自然界中，闪电的瞬时爆发，火山喷发释放的物质，太阳辐射与高层大气的相互作用，以及生物圈的化学活动，都可能瞬间或持续地打破大气的平衡。而人类活动，如燃烧化石燃料、工业排放、核爆炸试验，甚至激光等高能技术的应用，更是直接或间接地制造了广泛的非平衡态条件。 这些非平衡态现象在地球大气层中表现形式多种多样： 电离与激发： 闪电瞬间将空气加热到数万摄氏度，导致空气分子发生电离和激发，产生短暂但剧烈的等离子体。同样，宇宙射线和太阳紫外线辐射也能在高层大气中引发类似的电离过程。 化学反应加速： 在非平衡态条件下，化学反应的速率和途径会发生巨大变化。例如，高温和高能粒子可以打破稳定的化学键，生成新的活性物种，从而引发一系列复杂的链式反应，影响大气成分和空气质量。 温度梯度与传导： 当局部能量输入远大于能量散失时，就会形成显著的温度梯度。这种梯度驱动着能量在空间中的快速传递，可能产生强大的对流和湍流，进一步加剧大气的不均匀性。 粒子分布的异常： 在非平衡态区域，粒子的密度、速度分布和能量水平都可能偏离麦克斯韦-玻尔兹曼分布，表现出更为复杂的统计特征。 聚焦非平衡态大气：解锁科学新视野 本书旨在提供一个全面而深入的视角，审视非平衡态大气现象的内在机制、观测方法以及其对我们星球的影响。我们将从以下几个关键维度展开探讨： 一、 理论框架与模型构建 统计力学与动力学： 深入阐述如何在偏离热力学平衡的条件下，运用统计力学和动力学原理来描述粒子的行为和系统的演化。我们将探讨玻尔兹曼方程的修正形式，以及处理非平衡态粒子速度分布的数值模拟技术。 等离子体物理学基础： 对于包含电离现象的非平衡态大气，我们将回顾等离子体物理学的基本概念，包括朗缪尔探针测量、电离和复合过程、以及等离子体在电磁场中的行为。 化学动力学与反应机理： 详细介绍在非平衡态条件下，大气中各种化学反应的速率常数、活化能以及反应路径。我们将特别关注自由基的产生与消失，以及它们在大气化学循环中的作用。 二、 产生机制与物理过程 能量注入的来源与特性： 分析不同能量源（如电场、辐射、粒子束、冲击波）如何将能量注入大气，以及这些能量的传递和转化过程。 非平衡态的形成与演化： 探讨在不同尺度上，非平衡态是如何产生、维持和衰减的。我们将研究局部能量集中、快速化学反应以及粒子输运等关键过程。 空间和时间尺度： 区分不同类型的非平衡态大气现象，例如闪电通道的超快过程，大气污染物扩散的数小时尺度，以及地磁暴对高层大气的长期影响。 三、 观测技术与实验验证 遥感与原位测量： 介绍用于探测非平衡态大气特征的各种先进技术，包括光谱分析（如拉曼光谱、荧光光谱）、激光雷达、射频诊断以及高空探空仪等。 实验室模拟： 讨论如何在实验室中模拟非平衡态大气条件，例如通过放电装置、真空紫外源和粒子加速器，以精确控制和研究特定的物理化学过程。 数据分析与模型对比： 强调将观测数据与理论模型进行对比验证的重要性，以不断完善我们对非平衡态大气现象的理解。 四、 影响与应用 气候变化与天气预报： 探讨非平衡态过程（如大气对流、云的形成和降水）对天气系统演变的影响，以及其在气候模型中的考虑。 空气质量与环境监测： 分析非平衡态反应如何产生和转化空气污染物，以及这对人类健康和生态环境的潜在危害。 空间天气与电磁兼容： 研究高层大气非平衡态（如电离层扰动）如何影响卫星通信、导航系统，以及对地面基础设施的潜在威胁。 工业与技术应用： 探索非平衡态大气在实际应用中的潜力，例如等离子体催化、等离子体医学、以及先进的材料处理技术。 本书将以严谨的科学态度，结合最新的研究成果和实例，为读者构建一个关于非平衡态大气现象的完整知识体系。无论您是大气科学家、物理学家、化学家，还是对我们赖以生存的大气环境充满好奇的研究者，都将从中获得深刻的启示和宝贵的洞见，共同解锁非平衡态大气所蕴含的丰富奥秘。

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最近有幸拜读了《Non-equilibrium Air Plasmas at Atmospheric Pressure》这本书，这本书以其详尽的阐述和前沿的视角，为我系统了解大气压非平衡空气等离子体这一复杂而迷人的学科提供了极大的帮助。作者在书中对等离子体产生机理的剖析，从基础的粒子碰撞理论到复杂的鞘层动力学，层层递进，逻辑清晰，让我对等离子体的形成和维持过程有了更深刻的理解。我尤其赞赏书中对不同放电模式的比较分析，例如介质阻挡放电、电晕放电、以及弧光放电等，它们在产生等离子体特性上的差异，以及各自适用的应用场景，都被阐述得淋漓尽致。书中对等离子体诊断技术，如光谱诊断、电学诊断、以及粒子探测等，进行了详尽的介绍，这些技术对于理解等离子体的性质、优化放电过程、以及评估其应用效果至关重要。让我印象深刻的是，书中对等离子体在环境治理方面的应用，例如去除VOCs、NOx、SOx等污染物，以及臭氧生成等，都进行了详细的论述，并提供了大量的实验数据和案例分析。这本书的叙事风格严谨而不失趣味，作者善于运用恰当的比喻和生动的语言来解释复杂的物理化学概念，使得非本专业的读者也能轻松理解。我强烈推荐这本书给所有希望深入了解大气压非平衡空气等离子体技术的研究人员、工程师以及相关领域的学生。

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我最近有幸拜读了《Non-equilibrium Air Plasmas at Atmospheric Pressure》这本著作，虽然我不是该领域最顶尖的专家，但作为一个对前沿科学充满好奇心的读者，这本书无疑为我打开了一扇通往全新知识领域的大门。它深入浅出地剖析了非平衡大气压空气等离子体这一复杂而迷人的主题，从最基础的物理化学原理出发，逐步构建起一套严谨的理论框架。我尤其欣赏作者在阐述等离子体生成机制时所采用的类比和图示，它们极大地帮助我这个初学者理解了诸如电子雪崩、碰撞激发、电离重组等关键过程。书中对于不同放电模式，例如介质阻挡放电、辉光放电、介电体阻挡放电等，进行了详尽的介绍和对比，让我清晰地认识到它们在产生等离子体特性上的差异，以及各自适用的应用场景。此外，作者对等离子体诊断技术也进行了相当篇幅的讨论，包括光学发射光谱、朗缪尔探针等，虽然这些技术细节对我而言仍有待深入学习，但书中清晰的原理介绍和实际测量案例，足以让我窥见其在理解等离子体参数方面的重要性。整本书的叙事流畅，逻辑清晰，即便遇到一些较为抽象的物理概念，作者也能通过层层递进的讲解，让读者逐渐掌握其精髓。它不仅仅是一本技术手册，更像是一次引人入胜的科学探索之旅，让我对这一新兴技术领域产生了浓厚的兴趣，并激发了我进一步学习和研究的动力。

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这本书的出现，对于我这样的研究人员来说，简直是一场及时雨。长久以来，非平衡大气压等离子体在各种工业应用中的潜力一直被广泛讨论，但真正能够系统性梳理其基础理论、核心机制以及最新研究进展的权威著作却相对稀缺。而《Non-equilibrium Air Plasmas at Atmospheric Pressure》恰好填补了这一空白。作者在书中对等离子体的平衡态和非平衡态进行了清晰的界定，并详细解释了为何在许多实际应用中，非平衡态等离子体才具有其独特的优势。尤其让我印象深刻的是，书中对活性粒子（如自由基、激发态分子和离子）在非平衡等离子体中的产生、演化和相互作用的深入探讨。这些活性粒子是驱动众多等离子体化学反应的关键，理解它们的行为模式，对于设计和优化等离子体应用至关重要。书中通过大量的实验数据和理论模型，揭示了不同的放电参数（如电压、频率、气体流量、电极间距等）如何影响等离子体的特性，以及这些特性又如何反过来影响等离子体与物质的相互作用。书中关于等离子体在环境治理、表面处理、生物医学等领域的应用案例分析，也极具启发性，让我看到了非平衡等离子体技术广阔的应用前景。我认为，任何希望深入了解和应用这一技术的科学家和工程师，都应该将这本书作为必读的参考书。

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阅读《Non-equilibrium Air Plasmas at Atmospheric Pressure》这本书，让我对等离子体这一看似神秘的“物质第四态”有了全新的理解。作者在书中对等离子体的产生机制，特别是大气压下非平衡态的维持原理，进行了非常细致的分析。我尤其欣赏书中对电子能量分布函数（EEDF）及其对等离子体特性的影响的阐述，理解EEDF对于预测和控制等离子体的化学反应至关重要。书中还对不同类型的放电模式，如丝状放电、均匀辉光放电等，进行了详细的介绍，并分析了它们各自的特点和优缺点。这让我能够根据不同的应用需求，选择最合适的放电模式。书中对等离子体诊断技术，如激光诱导荧光（LIF）、反斯塔克效应（Stark broadening）等，也进行了深入的介绍，这些技术对于实时监测等离子体的参数，优化放电过程，以及理解反应机理具有不可替代的作用。作者还重点讨论了等离子体在表面处理方面的应用，如等离子体刻蚀、等离子体沉积、等离子体聚合等，这些技术在微电子、材料科学、生物技术等领域有着广泛的应用。整本书的结构清晰，逻辑严谨，语言流畅，是一本不可多得的关于非平衡大气压空气等离子体的权威著作，对于我这样希望在该领域深入研究的读者来说，具有极高的参考价值。

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我必须承认，刚拿到《Non-equilibrium Air Plasmas at Atmospheric Pressure》时，我有点担心它会过于学术化，以至于让非本专业的读者望而却步。然而，事实证明我的顾虑是多余的。这本书的写作风格非常灵活，它既有严谨的科学理论推导，又不乏生动形象的语言描述。作者巧妙地将一些复杂的概念，例如等离子体的弛豫过程、鞘层结构、以及微放电的形成机制，用一种更加易于理解的方式呈现出来。书中的插图和图表也起到了至关重要的作用，它们直观地展示了等离子体的形态、放电特性以及粒子分布，极大地增强了阅读的趣味性和信息量。我特别喜欢书中关于等离子体放电路径演化的讨论，从最初的微弱火花到完整的介质阻挡放电，这个过程的细致描绘，让我对等离子体的形成过程有了更深刻的认识。此外，书中还探讨了大气压等离子体在不同气体组分下的行为差异，例如空气、氮气、氧气等，以及这些差异对反应特性的影响。这本书的另一大亮点在于，它并没有局限于理论层面，而是紧密结合了实际应用，探讨了等离子体在灭菌、消毒、臭氧生成等方面的最新进展，这对于我这样关注技术转化的人来说，非常有价值。

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我一直对等离子体技术在清洁能源和环境保护方面的应用充满好奇，而《Non-equilibrium Air Plasmas at Atmospheric Pressure》这本书则让我看到了这一领域更深层次的可能性。作者在书中对非平衡大气压等离子体在化学反应中的催化作用进行了详尽的探讨，特别是它能够有效降低反应活化能，促进一些传统方法难以实现的化学转化。书中关于等离子体在合成氨、生产氢气、以及CO2转化等方面的研究进展，让我对这些重要的能源和环境问题有了新的认识。我特别关注书中对等离子体增强燃烧过程的讨论，它能够有效提高燃料的燃烧效率，减少污染物排放，这对于解决能源危机和环境污染问题具有重要的意义。此外，书中对等离子体在生物医学领域的应用也进行了详细的介绍，例如等离子体在伤口愈合、肿瘤治疗、以及食品保鲜等方面的潜力，这让我看到了这项技术跨越性发展的巨大前景。整本书的叙述风格严谨而不失趣味，它能够将复杂的物理化学原理用清晰易懂的语言表达出来，并且通过大量的图表和实例，让读者能够更好地理解和掌握相关知识。这本书不仅是科学研究人员的宝贵参考，对于对新兴技术感兴趣的普通读者来说，也是一本极具启发的读物。

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《Non-equilibrium Air Plasmas at Atmospheric Pressure》这本书以其深刻的洞察力和严谨的论证，为我打开了通往大气压非平衡等离子体研究新世界的大门。我一直对等离子体在化学催化和材料合成方面的应用非常感兴趣，而这本书在这方面提供了详尽而前沿的论述。作者在书中对等离子体中活性物种的产生、分布及其化学反应活性的研究，为理解等离子体如何促进化学反应提供了坚实的理论基础。书中对等离子体在合成纳米材料、功能性涂层以及催化剂等方面的应用案例进行了深入的剖析，这些案例不仅展示了技术的巨大潜力，也指出了在实际应用中可能遇到的挑战。让我特别受益的是，书中对等离子体与生物组织相互作用的讨论，包括其在灭菌、促进伤口愈合、以及刺激细胞生长等方面的应用。这些内容让我看到了等离子体技术在生物医学领域广阔的发展前景。整本书的写作风格既严谨又不乏生动，作者善于运用各种图表和实例来解释复杂的概念，使得非本专业的读者也能轻松理解。我非常欣赏作者在书中对等离子体放电参数与反应产物之间关系的定量分析，这为我进行实验优化提供了重要的指导。这本书无疑是一部集理论深度、实验广度和应用视野于一体的经典著作，对于我这样希望在该领域深入研究的读者来说，具有极高的参考价值。

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《Non-equilibrium Air Plasmas at Atmospheric Pressure》这本书的出版，无疑为大气压非平衡等离子体领域的研究人员提供了一套非常扎实的理论基础和丰富的实践指导。作者在书中对等离子体物理化学过程的描述，从根本上阐述了等离子体是如何在大气压下产生的，以及为什么在能量输入后，等离子体能够维持其非平衡态。我尤其欣赏书中对等离子体鞘层动力学的细致分析，这部分内容对于理解等离子体与电极界面的相互作用，以及电荷和能量的传递过程至关重要。书中还详细介绍了各种等离子体发生器的工作原理和结构特点，从传统的平行板电极到更复杂的介质阻挡放电结构，为实际设计和建造等离子体装置提供了重要的参考。此外，作者对等离子体产生的臭氧、氮氧化物等活性物质的定量分析方法也进行了详尽的介绍，这对于评估等离子体在环境和生物应用中的效果至关重要。书中对等离子体在废水处理、空气净化、表面改性等领域的应用案例进行了深入的剖析，这些案例不仅展示了技术的潜力，也指出了在实际应用中可能遇到的挑战。对于我而言，这本书无疑是一部集理论深度、实验广度和应用视野于一体的经典著作，它为我后续的研究提供了坚实的理论支撑和宝贵的实践经验。

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我曾长期对大气压等离子体的研究感到困惑，因为很多文献的侧重点不同，难以形成一个完整的知识体系。直到我翻阅《Non-equilibrium Air Plasmas at Atmospheric Pressure》这本书，才算真正找到了“归属”。作者在书中对等离子体动力学过程的描述，从能量注入到粒子产生，再到粒子间的相互作用，层层递进，逻辑清晰，让我对等离子体的生成和演化有了更深刻的认识。书中对不同放电模式的详细阐述，特别是介质阻挡放电（DBD）的形成机理和特性分析，对于理解其在工业应用中的广泛性至关重要。让我印象深刻的是，书中对等离子体与表面相互作用的深入探讨，包括表面活化、表面改性、以及等离子体诱导的化学反应等。这些内容对于材料科学、表面工程等领域的研究人员来说，具有极高的参考价值。书中还对等离子体诊断技术进行了全面的介绍，包括其原理、方法以及实际应用案例，这为我进行实验研究提供了重要的指导。此外，书中对等离子体在能源、环境、生物、医疗等领域的应用进行了广泛的综述，让我对等离子体技术的未来发展趋势有了更清晰的认识。这本书无疑是一部集理论深度、实验指导和应用前景于一体的力作，对于我来说，它不仅是一本技术手册，更是一本启迪思维的百科全书。

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《Non-equilibrium Air Plasmas at Atmospheric Pressure》这本书为我提供了一个系统性学习大气压非平衡等离子体知识的绝佳平台。我之所以被这本书吸引，是因为它在理论深度和实际应用之间找到了一个非常好的平衡点。作者不仅深入探讨了等离子体的基本物理化学原理，例如电子碰撞过程、能量传递机制、以及活性粒子的产生和演化，还紧密结合了当今等离子体技术在各个领域的前沿应用。书中对等离子体在环境修复方面的贡献，特别是它在去除挥发性有机化合物（VOCs）、氮氧化物（NOx）、硫氧化物（SOx）等污染物方面的能力，让我印象深刻。书中通过大量的实验数据和仿真结果，清晰地展示了等离子体在处理工业废气、改善空气质量方面的巨大潜力。此外，作者对等离子体在医疗保健领域的应用也进行了详尽的介绍，例如等离子体在消毒灭菌、促进伤口愈合、以及辅助药物递送等方面的研究进展，这让我看到了等离子体技术在改善人类健康方面的广阔前景。整本书的写作风格既严谨又不乏生动，作者善于运用类比和图示来解释复杂的概念，使得非本专业的读者也能轻松理解。我强烈推荐这本书给所有对大气压非平衡等离子体技术感兴趣的研究人员和工程师。

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