具体描述
《核工业西南物理研究院科学技术丛书:托卡马克实验的物理基础》共8章。第1章（受控热核聚变）说明在可以想象的氢同位素核聚变反应中，高温氢同位素等离子体产生的聚变反应可能给出净聚变功率（聚变功率与维持聚变反应得以持续进行所消耗的功率之差）。第2章（等离子体物理）讨论等离子体的基本性质，特别是托卡马克等离子体的基本性质。这些基本性质与单粒子运动的特点紧密相关。第3章是等离子体诊断原理。第4章讨论一般托卡马克实验装置的主机（包括变压器、真空室、磁场线圈、孔栏及偏滤器）和国际热核实验堆ITER（它的主机有包层模件；除主机外，还讨论它的各种辅助系统），使读者对托卡马克有比较全面的了解。本章末附有《核工业西南物理研究院科学技术丛书:托卡马克实验的物理基础》涉及的一些主要托卡马克实验装置的参数表。第5章讨论装置的物理调试问题。第6章讨论MHD平衡实验数据分析。第7章讨论MHD不稳定性方面的实验。第8章讨论输运实验。
作者简介
目录信息
1.1核聚变
1.2受控热核聚变与等离子体
1.3劳逊判据和聚变三重积判据
1.4聚变反应率近似公式
参考文献
第2章等离子体物理
2.1等离子体的基本性质
2.2带电粒子在电、磁场中的运动
2.2.1在均匀电、磁场中的运动
2.2.2在弱非均匀磁场中的运动
2.2.3漂移方程
2.2.4在环形螺旋磁场中的运动
2.3碰撞
2.3.1弹性库仑碰撞
2.3.2高能粒子的能量衰减
2.3.3等离子体不同成分之间的温度平衡和能量交换
2.3.4碰撞弛豫时间和碰撞频率
2.3.5非弹性碰撞
2.3.5.1电离
2.3.5.2复合
2.3.5.3电荷交换
2.4等离子体的描述方法
2.4.1玻耳兹曼方程
2.4.2流体动力学方程（输运方程）
2.4.3湍流扰动的关联分析
2.4.3.1时空关联函数
2.4.3.2功率谱（湍流谱）
2.4.3.3相干系数谱
2.4.3.4定域波矢—频率谱
2.4.3.5非线性波—波相互作用（双谱）
2.5磁约束等离子体的平衡
2.5.1平衡磁场位形的基本性质
2.5.2大环径比圆截面托卡马克等离子体的平衡
2.5.3托卡马克等离子体平衡积分关系
2.5.4托卡马克等离子体平衡微分方程
2.6磁流体动力学（MHD）不稳定性
2.6.1扰动量的线性化理想MHD方程
2.6.2能量原理
2.6.3托卡马克MHD不稳定性
2.6.4交换不稳定性的物理图像
2.6.5扭曲不稳定性的物理图像
2.6.6m=1内部模
2.6.7m≥2内部模
2.6.8撒丹判据
2.6.9交换不稳定性的气球模
2.6.10扭曲模
2.6.11扭曲不稳定性的气球模
2.6.12环形和异形截面效应
2.6.13电阻不稳定性与磁岛
2.6.14电阻交换模
2.6.15电阻撕裂模
2.6.16轴对称模
2.7等离子体波
2.7.1均匀等离子体波的色散方程
2.7.2波的极化特性
2.7.3介电张量
2.7.3.1流体近似下的介电张量
2.7.3.2动理学介电张量
2.7.4自由等离子体波
2.7.5存在外磁场的等离子体波
2.7.5.1冷等离子体波
2.7.5.2热等离子体波
2.7.6磁化等离子体波的衰减
2.7.6.1电子回旋衰减
2.7.6.2离子回旋衰减
2.7.6.3切连柯夫衰减
2.7.7等离子体电磁波能量输运方程
2.8微观不稳定性
2.8.1稳定性判别条件
2.8.2电子与离子成分相对运动引起的不稳定性
2.8.3非均匀等离子体不稳定性
2.8.3.1漂移波与温度漂移不稳定性
2.8.3.2电流对流不稳定性
2.8.3.3耗散漂移不稳定性
2.8.3.4重力漂移不稳定性
2.8.3.5离子声不稳定性
2.8.3.6离子回旋不稳定性
2.8.3.7离子温度梯度不稳定性
2.8.3.8电子温度梯度不稳定性
2.8.4捕获粒子不稳定性
2.8.4.1耗散捕获离子不稳定性
2.8.4.2耗散捕获电子不稳定性
2.8.5微观撕裂不稳定性
2.9输运过程
2.9.1经典输运
2.9.1.1扩散系数
2.9.1.2热传导系数
2.9.1.3黏滞系数
2.9.1.4摩擦力和电导率
2.9.1.5碰撞加热功率密度
2.9.2新经典输运
2.9.2.1漂移概念下的双极扩散
2.9.2.2新经典扩散和热传导系数
2.9.2.3电导率的新经典修正
2.9.2.4自举电流
2.9.3非经典输运
2.9.3.1玻姆扩散系数和赝经典电子热传导系数
2.9.3.2能量约束时间和湍流输运系数定标
2.9.3.3湍流输运系数
2.10托卡马克等离子体加热和无感电流驱动
2.10.1欧姆加热
2.10.2中性粒子束加热
2.10.3射频波加热
2.10.4射频波和中性粒子束电流驱动
参考文献
第3章等离子体诊断原理
3.1磁通测量
3.1.1单匝环
3.1.2罗果夫斯基线圈
3.1.3位移探针
3.1.4反磁探针
3.1.5米尔诺夫探针
3.2电探针
3.2.1电探针的德拜鞘和伏安特性
3.2.2双探针和三探针
3.2.3磁场效应
3.2.4马赫探针
3.2.5齐平探针
3.3电子密度诊断
3.3.1微波和激光干涉测量
3.3.2汤姆逊散射绝对测量
3.3.3微波反射
3.3.4阿贝尔反演
3.4电子温度诊断
3.4.1汤姆逊散射谱
3.4.2电子回旋辐射
3.4.3软x射线连续谱
3.5离子密度诊断
3.5.1高能中性粒子束衰减
3.5.2高能中性粒子束诱导的杂质离子电荷交换复合辐射
3.5.3等离子体线辐射
3.5.4有效电荷数
3.6离子温度诊断
3.6.1电荷交换中性粒子能谱
3.6.2光谱线多普勒展宽
3.6.3离子对中性束粒子的弹性散射
3.7等离子体电流密度分布诊断
3.7.1杂质谱线的塞曼效应
3.7.2氢谱线的运动斯塔克效应
3.7.3极化平面的法拉第旋转
3.7.4电子回旋频率对激光散射谱的调制
3.7.5电流密度分布与内部磁场之间的关系
3.8湍流扰动量诊断
3.8.1电子密度扰动对电磁波的集体散射
3.8.2磁场扰动对电磁波的集体散射
3.8.3湍流扰动线积分量之间的关联
3.9聚变产物诊断
3.9.1中子诊断
3.9.2γ射线诊断
3.9.3α粒子诊断
3.10层析分析
3.10.1线积分辐射率
3.10.2层析分析
参考文献
……
第4章托卡马克装置
第5章物理调试
第6章MHD平衡实验数据分析
第7章磁流体不稳定性实验研究
索引
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
我不得不称赞作者在跨学科知识整合方面的非凡功力。这本书的内容远超出了单纯的理论物理范畴，它巧妙地将材料科学、精密工程学乃至高能粒子束流控制技术等多个领域的精髓熔铸一炉。例如，在讨论特定约束条件下的等离子体行为时，作者并没有局限于抽象的麦克斯韦方程组，而是深入探讨了如何利用特制的磁体材料来抵抗极端环境下的应力挑战，甚至涉及到了超导技术的最新进展。这种全景式的视角，使得读者能够从一个更宏观、更贴近实际工程应用的层面去理解这些尖端物理现象。它不仅仅是关于“是什么”的解释，更是关于“如何实现”的深度剖析。对于任何希望将理论成果转化为实际可行方案的研究人员来说，这种兼具理论深度与工程广度的内容架构，无疑具有无可替代的价值。
这本书的装帧设计给我留下了深刻的印象，封面采用了一种深邃的靛蓝色，搭配着烫金的字体，给人一种既专业又典雅的感觉。初次翻阅时，那种厚重感和纸张的质感就预示着这是一本需要沉下心来仔细研读的力作。内页的排版相当清晰，大量的图表和公式都得到了妥善的处理，使得那些复杂的物理概念在视觉上得到了很好的梳理。我特别欣赏作者在章节过渡时的逻辑构建，仿佛每一次翻页都是在攀登一座新的山峰，每一步都有坚实的立足点。尽管涉及的理论深度非同一般，但通过精妙的图示辅助，即便是在初接触这些高深领域时，也能感受到一种豁然开朗的体验。尤其是一些关键实验装置的剖面图，细节丰富到令人赞叹，仿佛能透过纸张看到实验室里机器的真实运转状态。这本书的整体呈现，无疑是为严肃的学术研究者和渴望深入理解物理前沿的爱好者量身定制的精品。
阅读体验上，这本书的严谨性达到了令人肃然起敬的程度。每一个引用的结论、提出的模型，似乎都经过了数次交叉验证。我注意到书中对不同学派观点之间的细微差异有着非常客观和中立的描述，这在很多立场鲜明的专著中是比较少见的。它鼓励读者批判性地思考，而不是盲目接受单一的解释框架。在处理那些尚未完全解决的开放性问题时，作者的处理方式是极其审慎的，他清晰地勾勒出现有模型的局限性，并指出了未来可能的研究方向，这为我个人的后续研究指明了几个极具潜力的探索点。这种对学术边界的清晰界定和对未知领域的坦诚，体现了作者极高的学术良知和对读者负责的态度，让人在阅读过程中始终保持着对科学真相的敬畏之心。
这本书在细节的处理上，体现出一种对读者时间的尊重。书中大量的脚注和参考文献组织得井井有条，如果你对某个子话题产生了浓厚的兴趣，可以迅速通过精确的标注追溯到最初的原始文献，极大地提高了信息获取的效率。更让我惊喜的是，某些关键概念的定义和术语解释，被巧妙地安排在页边空白处，既不打断正文流畅的阅读，又能随时提供必要的背景知识支撑。这种对阅读流程的精细优化，表明作者在撰写过程中是站在读者的角度反复斟酌的。它不像一本教科书那样教条，更像一本精心策划的探险地图，每一步的指引都清晰明确，确保我们能够高效而准确地抵达知识的高地。这本书的实用性和参考价值，远超乎我最初的预期。
这本书的叙事节奏掌控得极为精准，它不像某些教材那样干巴巴地堆砌定义和定理，反而更像一位经验丰富、学识渊博的导师在娓娓道来。作者在引入一个全新的物理现象时，总是先从其历史背景和实验动机入手，这种“故事化”的处理方式极大地激发了我的好奇心。我发现自己不再是被动接受知识，而是在跟随作者的思路，一步步去探究那些未解之谜。书中对于理论推导过程的阐述尤为细腻，那些繁复的数学步骤并非简单地罗列，而是穿插着清晰的物理图像解释，让人明白每一步变换背后的物理意义。这种层层递进、深入浅出的讲解风格，让原本令人生畏的数学工具变得易于亲近。读完某个章节后，我有一种强烈的冲动，想要立刻走到白板前，自己动手重新推导一遍，这恰恰是衡量一本优秀学术著作的重要标准——它能激发读者的主动探索欲。
