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出版者:Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG

作者:Rozhansky, V. (EDT)/ Bakunin, O. G. (EDT)

出品人:

页数:214

译者:

出版时间:

价格:1305.00

装帧:

isbn号码:9783540745754

丛书系列:

图书标签:

• Plasma Physics
• Plasma
• Reviews
• Physics
• Astrophysics
• Fusion
• High-Temperature Plasma
• Space Physics
• Nonlinear Physics
• Magnetohydrodynamics

《等离子体物理学前沿探索》 本书深入剖析了等离子体物理学当前最前沿的研究领域与重大进展，旨在为该领域的科研人员、研究生以及对等离子体科学抱有浓厚兴趣的读者提供一份详实、富有启发性的参考。我们避开了对既有理论的简单复述，而是将焦点放在了那些正在塑造学科未来的新兴概念、突破性实验和计算方法上。 在第一部分，“聚焦受控核聚变”，我们详细阐述了国际热核聚生堆（ITER）项目取得的阶段性成就及其面临的关键技术挑战，特别是关于等离子体稳定性的最新研究成果，包括对边缘局域模（ELM）的精确控制技术，以及新一代磁约束装置设计理念的演进。此外，我们还探讨了惯性约束聚变（ICF）在激光点火策略上的创新，例如高增益靶丸设计和新型激光驱动技术的应用，并评估了其实现商业化聚变能源的潜力。本书特别关注了等离子体与材料相互作用的最新进展，包括对第一壁材料的辐照损伤机理和修复策略的研究，这对于长期运行的聚变反应堆至关重要。 第二部分，“空间等离子体与天体物理学新视野”，将读者带入广阔的宇宙，探索等离子体在天体现象中所扮演的核心角色。我们深入研究了太阳活动区的最新观测数据，特别是对日冕物质抛射（CME）的触发机制和传播动力学的理解，以及它们对地球空间环境的影响。书中详细介绍了行星磁层中等离子体加速和输运过程的最新模型，以及行星际激波和磁重联在加速高能粒子中的作用。对于黑洞吸积盘和射电喷流等极端天体现象，我们则聚焦于最新的多波段观测和数值模拟结果，揭示了等离子体在这些过程中如何产生强大的电磁辐射和粒子喷流。此外，我们还讨论了系外行星大气中等离子体的形成和演化，以及它们与恒星风的相互作用，这为理解生命存在的行星环境提供了新的视角。 第三部分，“工业与应用等离子体技术新进展”，将等离子体的研究与实际应用紧密结合。在表面处理领域，我们详细介绍了等离子体增强化学气相沉积（PECVD）和物理气相沉积（PVD）在制备纳米材料和功能涂层方面的最新优化技术，如低温等离子体技术在生物医学材料表征和改性中的应用。在环境治理方面，我们探讨了等离子体技术在污染物降解（如VOCs、NOx）和污水处理中的最新进展，特别是关于高效催化等离子体耦合反应器的设计和性能评估。在等离子体放电方面，我们聚焦于介质阻挡放电（DBD）、辉光放电和微波等离子体等不同放电模式在高效能源转换、照明技术和先进制造中的创新应用，特别是对低压、常压等离子体产生机理和应用极限的深入分析。 本书在内容组织上，力求逻辑严谨，叙述清晰，并融入了大量最新的研究数据、图表和案例分析，以增强内容的科学性和可读性。我们希望通过对这些前沿课题的深入探讨，能够激发读者在等离子体物理学领域进行更深入的研究和探索，为解决人类面临的能源、环境和科技挑战贡献力量。这本书不是对已知知识的简单整理，而是对未来方向的清晰指引，是每个在该领域前行的人不容错过的指南。

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这本书的结构安排可谓是教科书级别的典范，它完全摒弃了那种堆砌知识点的僵硬模式，而是构建了一个逻辑严密、层层递进的学习路径。开篇部分对等离子体定义的探讨，就做得非常扎实和全面，作者没有仅仅停留在“物质的第四态”这个基础概念上，而是深入挖掘了不同温度、密度下等离子体所展现出的迥异特性，并巧妙地引入了统计力学和电磁学的基本框架，为后续的深入分析打下了坚实的基础。最让我印象深刻的是在处理磁流体力学（MHD）这一核心章节时的处理方式。作者并没有急于给出复杂的偏微分方程组，而是先花了相当大的篇幅去解释为什么需要MHD模型，以及它在解释太阳耀斑、磁约束聚变等现象时的不可替代性。这种“提出问题—阐述必要性—引入工具”的教学思路，极大地提升了学习的代入感和目的性。此外，书中对不同尺度问题的处理也展现了作者的深厚功力，从微观的粒子输运到宏观的等离子体不稳定性，每部分的衔接都自然流畅，仿佛是事先设计好的精密齿轮，咬合得天衣无缝。读完全书，你会有一种“豁然开朗”的感觉，而不是简单的“知识点堆砌完毕”，这才是真正优秀学术著作的标志。

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这本书的文献引用和索引系统堪称典范，这对于任何需要深入挖掘某个特定子领域的人来说，是至关重要的。很多同类书籍的引用往往是蜻蜓点水，但Review of Plasma Physics在每一个关键理论引入时，都会附上最权威、最经典的原始文献出处，甚至不乏一些历史性的里程碑论文。这使得读者在学习某个概念时，可以轻松地追溯到其思想的源头，从而对理论的演变过程有一个更深层次的理解。我曾因为对某个特定磁场弛豫模型感到困惑，通过书中提供的索引，找到了三篇不同年代的论文，通过对比它们的数学假设和物理背景，我立刻明白了为什么现代模型会采用现有的形式。这种严谨的学术态度，保证了本书内容的权威性和时效性。此外，全书的索引编制得非常细致，不仅收录了核心术语，连一些重要的辅助函数、特殊解的名称也被清晰地罗列出来，查找效率极高。总而言之，这本书的背后，是作者付出的巨大心血和对学术规范的绝对尊重，它不仅仅是一本供人阅读的书籍，更是一套严谨的、可供长期参考和查阅的专业资料库。

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坦率地说，这本书中的数学推导详尽程度令人赞叹，但同时也对读者的基础要求较高。它绝非一本“入门科普读物”，而更像是一本面向有志于在这一领域进行深入研究的学者的工具书。作者在关键的推导步骤上，几乎做到了步步为营，每一步的物理意义和数学操作都被清晰地标注出来，很少出现那种“显然地”（Obviously）一笔带过的跳跃。例如，在推导Vlasov方程的动力学部分时，即便是像拉格朗日点漂移这样的复杂过程，作者也耐心地分解成了数个小步骤，并辅以清晰的矢量和张量表示法，这对于我这种需要反复核对细节的研究者来说，简直是福音。然而，这种详尽也带来了一个结果：对于那些刚接触等离子体物理的初学者来说，初读可能会感到相当吃力，特别是当涉及高维相空间的描述时。不过，对于已经有一定基础的读者，这本书的价值就体现出来了——它提供的不是一个“答案”，而是一套严谨的“方法论”。我发现，当我尝试自己解决一些边界值问题时，书中提供的那些精确的求解技巧和近似处理的合理性分析，成为了我最可靠的参考指南。它教会我的，是如何在复杂的物理场景中，有条不紊地构建和求解模型，这种能力远比记住几个现成的公式重要得多。

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这本书的封面设计简直是一场视觉盛宴，那种深邃的蓝色调和中间那团跃动的等离子体光晕，一下子就把你拉进了一个充满未知与可能性的世界。初拿到手时，我甚至有点舍不得翻开，生怕破坏了这份宁静又充满力量的美感。内页的排版也极其考究，字体选择非常经典，间距把握得恰到好处，读起来丝毫没有压迫感，即便是面对那些复杂的物理公式，也能感受到一种经过精心打磨的清晰度。作者在引言部分就展现了极高的学术素养，他没有急于抛出晦涩的理论，而是用非常生动的语言，将等离子体物理这个看似高冷的领域，描绘成了一幅宏大而又充满细节的宇宙画卷。比如，他描述星际介质中的磁场如何塑造恒星的诞生与消亡，那种叙事的力量感，让我立刻就对接下来的内容充满了期待。我尤其欣赏作者在章节过渡时所使用的那些精妙的类比，它们有效地弥合了理论知识与读者直观理解之间的鸿沟，让那些原本可能让人望而却步的复杂概念，变得触手可及。这本书的装帧质量也无可挑剔，纸张厚实有质感，即便是长时间阅读也不会让眼睛感到疲劳，这对于任何需要沉浸式阅读物理专著的人来说，都是一个巨大的加分项。总而言之，从拿起它的那一刻起，我就知道我面对的不仅仅是一本教材，更是一件精心制作的艺术品，它在形式上就预示了内容将是何等的精深与优雅。

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这本书最令人称道的一点，在于它对实验和应用案例的紧密结合，使得理论不再是空中楼阁。作者深知，等离子体物理的魅力很大程度上源于它在实际工程和天体物理中的广泛应用。在讲解磁镜约束（Mirror Confinement）时，书中不仅仅停留在理论上的损失率分析，而是配有详细的图表，对比了不同磁场构型下的粒子损失机制，甚至提到了实际实验装置（如早期的冲绳项目）的设计思路和遇到的实际困难。同样，在涉及空间等离子体部分，书中对“波-粒子相互作用”的阐述，立刻就延伸到了范艾伦辐射带的粒子加速机制，这种跨越尺度的视野，让人不得不佩服作者知识的广博。我尤其喜欢作者在每章末尾设置的“展望与挑战”部分，这部分内容并非泛泛而谈，而是直击当前研究前沿的痛点，例如，对高频不稳定性（如阿尔芬波不稳定性）在聚变堆壁面侵蚀中的最新研究进展进行了简要介绍。这使得这本书不仅仅是一份对既有知识的总结，更像是一扇通往未来研究方向的窗户，让人时刻保持着对未知领域的敬畏和好奇心。

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