等離子體科學技術及其在工業中的應用

第1章　緒論
1．1　等離子體的定義
1．2　等離子體科學和技術發展的歷史
1．3　等離子體科學和技術的三個方面及發展狀況
1．3．1　等離子體科學和技術的主要方面
1．3．2　等離子體科學和技術發展的狀況
1．4　等離子體的性質
1．4．1　等離子體的準電中性
1．4．2　德拜屏蔽和德拜長度
1．4．3　等離子體的振蕩和振蕩頻率
1．4．4　等離子體參量A
1．4．5　等離子體判據
1．4．6　電子溫度和離子溫度
1．4．7　沙哈方程
1．5　電磁場對帶電粒子運動行為的影響
1．5．1　帶電粒子在電場中的運動
1．5．2　帶電粒子在磁場中的運動
1．5．3　帶電粒子在恆定電、磁場中的運動
1．5．4　工業等離子體的磁約束
1．6　等離子體輻射
第2章　等離子體的發生
2．1　等離子體的主要發生方法
2．1．1　氣體放電法
2．1．2　射線輻照法
2．1．3　光電離法
2．1．4　激光等離子體
2．1．5　熱電離法
2．1．6　激波等離子體
2．2　湯生放電理論
2．2．1　湯生電離系數
2．2．2　電子雪崩
2．2．3　氣體擊穿
2．2．4　湯生第一電離系數a
2．3　氣體擊穿——羅可夫斯基理論
2．3．1　空間電離對放電的影響
2．3．2　自持放電的穩定過程
2．4　巴邢定律
2．5　擊穿電壓的影響因素
　……
第3章　輝光放電及其特點
第4章　大氣壓條件下的等離子體放電
第5章　低溫等離子體中的基礎過程
第6章　濺射制膜
第7章　等離子體化學氣相澱積(PCVD)
第8章 等離子體聚合和等離子體引發聚合
第9章 高分子材料的等離子體表面改性
第10章 金屬材料等離子體表面改性
第11章　等離子體診斷

在物理學中，等離子體物理學是一門新興的分支，只有不到百年的歷史，卻和人類社會一些重大成就直接聯系。從技術角度，它大致分為三個領域。一為核聚變，對應的是高溫等離子體；二為空間等離子體和天體等離子體；三為低溫等離子體，在工業技術上的應用。其中最後一項在最近幾十年里獲得突飛猛進的發展，以至于進入我們日常生活的每一角落，更不要說涉及國計民生以及國防建設的重大項目了，盡管不是每一個人都清楚意識到這一點。

雖然等離子體的基礎研究和重大應用間有著不可分割的聯系，但這里有很長的路要走。大致的關系是，基于等離子體物理的知識研制不同參數的等離子體源，然後在此基礎上發展針對各種應用背景的工藝，當然其中還交織著診斷和數值模擬技術，這一系列廣泛的研究工作支撐著涉及等離子體的工業體系的發展，其中特別重要的是大規模集成電路，即我們所說的芯片制造行業，以及功能薄膜的制備和材料表面改性、圖像顯示等領域。而這一內涵豐富的知識鏈條問的密切聯系很難被從業者所掌握，特別是在形形色色新的原理、知識、材料、工藝不斷涌現的現實情況下，迫切需要一本既能闡明原理又具備專門知識的教材。葛袁靜、張廣秋研究員和陳強教授的這本書彌補了這一缺陷。

葛袁靜、張廣秋伉儷是我的老朋友，原在中國科學院等離子體物理研究所從事高溫等離子體的實驗研究，事業有成。後來投身印刷包裝行業，在低溫等離子體應用領域努力開拓，終于開闢出新的天地，取得一系列重大研究成果，為低溫等離子體學界進軍實際工業應用起了帶頭的作用。

陳強教授也是來自中國科學院等離子體物理研究所，于2004年調入北京印刷學院，繼承了葛袁靜和張廣秋兩位研究員的工作，從事著低溫等離子體物理和應用的工作。

積幾十年的經驗，他們深刻認識到低溫等離子體在各個技術領域的應用，不僅是技術問題，而且更重要的是學術問題，必須對等離子體中發生的物理過程有一個深刻的了解，才能找到正確的技術路線。而且具體問題往往涉及廣闊的知識領域，如等離子體化學、材料物理、診斷方法等，必須對此有全面的理解和掌握。

本書是作者幾十年從事研究和教學心血的結晶，內容廣泛，邏輯性強，有針對性，包含各類低溫等離子體的特點及產生方法、等離子體基本動力學過程、常用的等離子體診斷和各方面的應用，適合于與等離子體有關的本科生、研究生的教學和有關部門從業者的參考。