Physics 版 (精华区)

发信人: figure (永失我爱), 信区: Physics
标  题: 等离子体物理学
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年02月16日09:00:53 星期五), 站内信件

等离子体物理学
1. 概况
    等离子体物理学主要研究等离子体的整体形态和集体运动规律、等离子体与电磁场
及其它形态物质的相互作用。等离子体物理学是二十世纪发展起来的一门新的物理学独
立分支学科。
    等离子体是宇宙中最广泛存在的物质状态，认识和掌握各种条件下等离子体运动规
律是人类认识宇宙中各种现象的基本前提。所以，等离子体物理是向我们提供太阳、恒
星、行星际介质和银河系知识的基石之一。
    等离子体物理学研究为人类解决能源问题带来希望。地球能源枯竭和现有化石燃料
与核电站带来的环境污染、生态危机一直是威胁人类生存的全局性问题。通过受控核聚
变来发展用之不竭的清洁能源已成为人类解决能源危机的主要选择。然而，聚变概念的
改进和聚变实验堆的优化均要求改善约束和加热等离子体的方法。掌握高温等离子体的
运动规律是实现受控聚变的关键。
    等离子体物理学研究也是人类认识和控制地球环境变化、开发空间产业、维持全球
通讯的重要保证。研究太阳等离子体热核能量的输出和传输，研究磁层和电离层中能量
的转化和分配，对于认识和保障地球环境有深远的意义。空间等离子体物理学研究能为
保障航天安全和空间应用的正常进行提供理论依据。研究电离层等离子体环境及其对电
波传播的影响，起着保障和改善通讯、导航和授时精度的重要作用。
    等离子体物理学研究促进了低温等离子体技术以极为迅猛的势头在国民经济各领域
中广泛应用。等离子体处理加工技术已成为一些重要产业（如微电子、半导体、材料、
航天、冶金等）的关键技术，而在灭菌、消毒、环境污染处理、发光和激光的气体放电
、等离子体显示、表面改性、同位素分离、开关和焊接技术等等方面的应用已创造了极
大的经济效益。
    等离子体物理学研究开辟了由高技术开发的新领域。非中性等离子体的研究产生了
一批崭新的具有革命性意义的高技术项目，如相干辐射源的研制和粒子加速器新概念的
提出。这些项目已初见成效并将在能源、国防、通讯、材料科学和生物医学中发挥重要
作用。对基本物理过程的深入研究已成为推动这些技术取得突破性进展的关键。
    等离子体物理学各领域的研究还提出了一些带有共性、密切相关的基本问题，诸如波
和粒子相互作用与等离子体加热、混沌、湍流和输运、等离子体鞘层和边界层、磁场重联
和发动机效应等。这些问题构成了等离子体物理进一步发展的核心内容。
2. 研究范围
    磁约束聚变等离子体、惯性约束聚变等离子体、空间等离子体、天体等离子体、低温
等离子体、非中性等离子体、尘埃等离子体、基础等离子体等。

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