昆明医科大学校长办公室工作职责
校长办公室是负责处理学校行政事务的综合协调服务部门，主要工作职责是：
一、在学校领导的领导下，积极做好全校行政事务的综合、协调、参谋、服务及机关事务管理工作。
二、协助校领导组织传达、贯彻落实党和国家的方针、政策和上级部门的指示、决定以及学校的各项决策和规章制度，负责执行中的督促、检查和通报工作。
三、根据校长办公会会议决议和学校领导指示，负责组织起草学校综合性规划、计划、报告、总结、决议等文件，协调组织全校性规章制度的拟定、修订、报批、印发，发布有关行政的公告、通知等。
四、协助校长组织安排校长办公会、全校性行政工作会议等，做好会议记录、会议纪要，并对执行情况进行督查。
五、受理校内各单位的请示、报告，及时呈送有关校领导的批示或转送有关部门的研究处理和答复。
六、协助校领导了解掌握校内各方信息及重要工作动态，对学校行政工作进行调查研究，为学校领导提供决策依据。
七、负责上级来文的登记、拟办、转送、传阅、督办、答复、归档等收文处理工作。做好学校所有行政公文的登记、复核、印发、归档等发文相关工作。负责对学校各单位的公文处理工作进行业务指导和督促检查。
八、负责学校印章及校长印鉴的保管使用，做好学校行政各部门及学院行政印章的刻制、发放、启用及回收等管理工作，开具对外行政介绍信及有关证明。
九、负责协调安排校级来访接待事宜。
十、负责学校综合性信息数据的统计分析、高基报表填报和年鉴的编印工作。
十一、负责监督、检查、指导全校档案工作，每年按时接收校内各单位移交的党群、行政、教学、科研、外事、资产、财会、基建等各门类档案，做好档案的保管、利用和开发工作。负责年度档案责任目标考核工作。
十二、负责学校机要文件交换和校长办公室的保密、安全工作。
十三、负责校务及信息公开工作，接待群众来信来访。
十四、负责学校总值班的安排协调工作，做好校办的资产管理和机关各单位的安全、治安、计生等工作。
十五、按时完成部门档案整理移交工作。
十六、完成校领导交办的其它工作。
校长办公室主任岗位职责
一、按照校长办公室工作职责，全面主持校办工作。
二、制定办公室工作计划，并组织实施。
三、协助校长处理日常综合性事务，协调学校各处、室工作。
四、协助校长组织安排全校性工作会议，负责上级文件及学校行政各项决议、决定的协办、督办工作。
五、抓好分管科室的相关工作，主持办公室工作会议，协调完成各项对外联络事宜。
六、加强学习，调查研究，掌握信息，及时提出工作或问题的处理意见和建议。
七、负责组织学校重要文件的起草、上报和印发。
八、负责组织办公室同志学习党和国家的有关方针、政策，认真做好办公室人员的思想工作和业务学习指导工作，团结协作，提高工作质量和工作效率，努力完成办公室的工作任务。
九、协助处理学校突发性、紧急性事件。
十、完成领导交办的其它工作。
校长办公室副主任岗位职责
一、协助主任完成校长办公室职责范围内的日常工作，主任外出时，受主任委托主持办公室工作。
二、协助主任办理会议组织、综合信息、来信来访和机关事务的组织管理等工作。
三、负责起草行政工作计划、总结、校领导讲话稿。
四、负责校长办公会等会议的记录、纪要、归档等工作。
五、负责办公室内部管理，组织办公室政治理论和业务技能学习培训活动。
六、加强学习，调查研究，掌握信息，对分管工作提出切实可行的意见和建议。
七、做好上级文件及学校各项决议、决定的协办、督办工作。抓好分管科室的相关工作，做好校园网相关信息的审核
八、协助分管校领导，负责做好人民西路校区管委会综合办公室管理服务工作。
九、抓好校办党支部基层组织建设工作。
十、完成领导交办的其它工作。
校长办公室秘书科工作职责
一、根据工作安排，参与起草学校领导讲话稿、有关工作报告、规划、计划、总结、决议、规章制度等各类文字材料。
二、负责上级来文的登记、拟办、转送、传阅、督办、答复、归档等收文处理工作。做好学校所有行政公文的登记、复核、印发、归档等发文相关工作，对各单位的公文处理工作进行业务指导和督促检查。
三、负责校长办公会议以及其他重要行政会议的会前准备工作。
四、关注国家的有关政策信息，了解收集国内高等医学教育及相关领域的发展情况，为学校建设发展提供资讯参考。
五、负责学校高等教育学校统计报表的填报及《昆明医科大学年鉴》编印等工作。
六、负责学校网页公告栏、校办网页的管理维护工作，牵头做好办公自动化系统建设及业务指导。
七、承担校领导联系秘书工作，协助做好校领导分管工作的联络协调工作。
八、负责校办和学校行政领导保密文件的传阅和保管工作。负责校办年终各类档案的整理、移交，以及秘书科的消防安全保卫等防范工作。
九、完成上级交办的其它工作。
秘书科科长岗位职责
一、按照秘书科的工作职责，负责主持秘书科工作。
二、参与起草学校领导讲话稿、有关工作报告、规划、计划、总结、决议、规章制度等各类文件材料。
三、负责校长办公会议以及其他重要行政会议的会前准备工作。
四、负责学校行政公文的收文和发文流程处理监控工作。
五、关注国家的有关政策信息，了解收集国内高等医学教育及相关领域的发展情况。
六、督促指导本科室人员按时按质完成科室各项工作任务。
七、监督、检查、指导本科室档案管理工作，并组织完成本岗位形成的各类材料的归档工作。
八、组织开展全科人员理论知识、业务技能学习培训活动。
九、完成领导交办的其它工作。
秘书科副科长岗位职责
一、协助科长完成秘书科职责范围内的日常工作，科长外出时，主持本科室工作。
二、参与起草学校领导讲话稿、有关工作报告、规划、计划、总结、决议、规章制度等各类文件材料。
三、承担本科室及校长办公室兼职档案管理员工作。
四、负责学校行政公文的收文和发文流程处理监控工作。
五、负责本科室日常内务管理协调工作。
六、负责学校高等教育统计信息数据收集整理、校对审核、统计分析及上报，提供学校基础数据的咨询与测算。
七、完成本岗位形成的各类材料的归档工作。
八、完成领导交办的其它工作。
收文秘书工作职责
一、负责上级、外单位来文来函的登记、拟办、转送、传阅、督办、答复、归档等收文处理工作。
二、参与起草学校领导讲话稿及有关工作报告、规划、计划、总结、决议、规章制度等各类文件材料。
三、负责编制《昆明医科大学年鉴》。
四、负责行政领导机要文件的传阅和保管。
五、遵章守纪，保持所在科室整洁卫生，树立校长办公室良好的窗口形象。
六、完成领导交办的其它工作。
发文秘书工作职责
一、负责学校行政公文的登记、复核、印制、核发等发文办理工作。
二、参与起草学校领导讲话稿及有关工作报告、规划、计划、总结、决议、规章制度等各类文件材料。
三、负责学校网页公告栏、校办网页的更新管理维护工作。
四、认真贯彻党政机关公文处理工作条例，把好学校行政发文质量关。
五、遵章守纪，保持所在科室整洁卫生，树立校长办公室良好的窗口形象。
六、完成领导交办的其它工作。
校长办公室行政科工作职责
一、负责学校机关事务协调服务工作，联系、安排和协调来访接待事宜。
二、负责学校机要文件交换，学生、组织、人事档案的专投专递工作。负责学校事业单位法人证及组织机构代码证的年检及管理工作。
三、负责学校印章、校长印鉴的保管使用、各部门及学院行政印章的刻制、发放、启用及回收等工作，开具对外行政介绍信及有关证明。
四、负责校务公开、校领导接待日、伍达观奖教金、奖 (助) 学金评审等组织协调工作，负责师生群众来信来访的接待和办理。
五、负责学校会议室、报告厅的使用安排和日常管理工作。
六、负责学校行政有关会议的会场布置、会议用车、接待用餐等工作。
七、负责学校办公用房的分配和调整，校长办公室固定资产购置、管理和部门报刊征订等工作。
八、负责全校电话的安装、移并机、报修管理服务工作。
九、负责学校总值班的安排、协调工作。
十、承担校领导联系秘书工作，协助做好校领导分管工作的联络协调工作。
十一、完成领导交办的其它工作。
行政科科长岗位职责
一、按照行政科的工作职责，负责主持行政科工作。
二、负责学校重要行政会议的会前准备，会务安排等工
作。三、负责学校校务、信息公开、行政日常接待等工作。
四、负责校长办公室部门会议的记录、纪要、归档等工作。
五、负责对学校接收到的纪念品、礼物进行登记保管，负责校长办公室固定资产、办公用品的购置和管理。
六、贯彻执行校长办公室工作考勤制度，统计、核发部门奖励性绩效津贴。
七、负责全校电话的安装、移并机、申报维修、部门电话号码编印等工作，抓好会议室、报告厅的日常管理使用维护工作。
八、督促指导本科室人员按时按质完成科室各项工作任务。
九、监督、检查、指导本科室档案管理工作，并组织完成本岗位形成的各类材料的归档工作。
十、完成领导交办的其它工作。
行政科副科长岗位职责
一、协助科长完成行政科职责范围内的日常工作，科长外出时，主持本科室工作。
二、负责学校事业单位法人证及组织机构代码证的年检
及
管理工作。参与学校重要行政会议的有关会务安排等工作。
三、具体负责校长办公室对外接待管理服务协调工作。
四、具体负责学校总值班的安排、协调工作。
五、负责学校行政对外宣传用品的登记管理，参与校长办公室固定资产、办公用品的购置和管理工作。
六、负责编制《昆明医科大学部门领导及部门办公室电话号码簿》。
七、完成本岗位形成的各类材料的归档工作。
八、完成领导交办的其它工作。
行政科主任科员（机要秘书）岗位职责
一、根据岗位分工，具体负责学校机要文件交换，学生、组织、人事档案的专投专递工作。
二、严格执行学校印章使用管理办法，具体负责学校印
章
及校长印鉴的保管使用，开具对外行政介绍信及有关证明。
三、根据岗位分工，具体负责伍达观奖教金、奖 (助) 学金评审等组织协调工作。
四、做好来信来访工作，收发传真。做好重要电话、传真的登记接转办理工作。
五、根据岗位分工，督促机关各单位做好消防安全工作。完成所在岗位形成的各类材料的归档工作。
六、完成领导交办的其它工作。
行政科工勤人员岗位职责
一、根据工作安排，积极参与行政科各项工作任务。
二、负责学校行政领导办公室的清洁卫生工作。
三、完成领导交办的其它工作。
校长办公室档案科工作职责
一、负责宣传贯彻执行党和国家有关档案工作的法律、法规和方针政策，综合规划学校档案工作。
二、根据有关法律、法规，组织草拟、制订、实施全校档案工作规章制度，并督促检查学校档案管理制度执行情况。
三、负责接收征集、整理、鉴定、统计、销毁、保管学校的各类档案及有关资料。
四、负责组织实施学校档案工作信息化、规范化、数字化建设，做好电子文件归档工作。
五、负责档案室及库房的保密、安全、卫生和“八防”工作（防火、防盗、防尘、防虫、防潮、防鼠、防高温、防强光）。
六、积极组织全校专、兼职档案员参加业务交流学习培训，对学校各单位档案管理工作进行指导培训、督促检查。
七、负责学校档案的提供利用、查阅服务工作。
八、积极开展课题申报、经验交流、学术研究活动，努力提高科研能力和水平。积极开发档案信息资源，编研、出版档案史料，提高档案利用价值和水平。
九、承担校领导联系秘书工作，协助做好校领导分管工作的联络协调工作。
十、完成领导交办的其它工作。
档案科科长岗位职责
一、按照档案科的工作职责，负责主持档案科工作。
二、认真学习宣传贯彻党和国家有关档案工作的法律、
法
规和方针政策，负责组织开展本科室的政治理论、业务技能学习培训活动，做好本科室人员的思想政治工作。
三、根据有关法律、法规和上级有关要求，组织草拟、
制
订学校档案工作规章制度，负责督促检查学校档案管理制度执行情况。
四、负责统筹协调，督促指导全校各单位档案工作。
五、负责制订、撰写学校档案工作计划、总结和有关材料。
六、加强与上级业务主管部门和兄弟院校的联系交流，促进学校档案工作水平的提高。
七、关注国家的有关方针政策，了解掌握国内高校档案系统及相关领域的发展情况，带头做好日常业务和科研工作。
八、完成领导交办的其它工作。
档案科主任科员、副主任科员岗位职责
一、协助科长做好档案管理服务工作，宣传、贯彻执行国家档案工作法律法规。贯彻落实档案工作规章制度和保密制度。
二、负责档案的接收征集、整理、鉴定、统计、销毁、
保管和查阅利用、编研等工作。
三、落实学校档案工作规章制度，参与督促检查学校档
案
管理制度执行情况。
四、落实档案室及库房的安全、保密和“八防”工作措施，确保档案实体和信息安全。
五、负责档案科资产设备、软件系统及网页的管理及维护工作。
六、负责档案数据的管理和备份工作。
七、加强学习，了解掌握国内高校档案系统及相关领域的发展情况，做好日常业务工作，积极参与科研学术活动。
八、负责档案工作年度统计报表的填报工作。
九、完成领导交办的其它工作。
档案科科员岗位职责
一、学习宣传、贯彻执行国家档案工作法律法规。贯彻落实档案工作规章制度和保密制度。
二、参与做好档案的接收征集、整理、鉴定、统计、销
毁、保管和查阅利用、编研等日常业务工作。
三、落实档案室及库房的安全、保密和“八防”工作措
施，
确保档案实体和信息安全。
四、完成档案科形成的各类材料的归档工作。
五、完成领导交办的其它工作。
档案科工勤人员岗位职责
一、根据工作安排，积极参与档案科各项相关工作。
二、负责办公室档案库房的保洁工作。
三、完成领导交办的其它工作。
昆明医科大学档案工作安全保密制度
档案是党和国家的宝贵财富，是我校历史面貌的真实反映，为保证档案安全，根据《中华人民共和国档案法》、《中华人民共和国保守国家秘密法》等有关规定，特制定本制度。
一、接待借阅和归档人员一律在办公室或阅览室。非档案室工作人员一律不得进入档案库房。
二、严格执行有关档案接收、管理和借阅制度，认真履行登记、签字手续。
三、未经批准，任何人不得私自将档案带出办公室或阅览室，也不得随意复制。经过批准借出的档案，借阅人不得带入公共场所，不得抽、拆、复制、摘抄。
四、档案工作人员必须认真执行《中华人民共和国档案法》。对档案所涉及的内容，不得私自摘抄和传播具有保密性质的档案内容。
五、严禁将易燃、易爆、腐蚀品等杂物带入档案室，切实做好防火、防光、防尘、防盗、防潮、防高温、防鼠、防虫工作。
六、未经整理、装订入库的档案材料必须妥善保存，严禁随意乱放。
七、定期检查档案的存、调阅的情况，发现有意外情况及时采取有效措施，并向领导报告。
八、每天下班前要切断档案库房的电源，关好窗，锁好门。
九、节假日前应催还借出的档案。
十、经鉴定已到保管期限需销毁的档案和准备清除的文件材料，不能随意堆放，必须按有关规定和程序及时进行销毁处理。
十一、对违反保密规定造成档案失密、泄密者，视情节轻重给予行政处分，并追究当事人和有关领导的责任。对触犯法律的，按照《中华人民共和国档案法》、《中华人民共和国保守国家秘密法》等有关规定，追究法律责任。
昆明医科大学档案查、借阅制度
为维护档案的完整与安全，保证档案充分、有效地利用，大力开发档案信息资源，特制定本制度。
一、本校职工查询本校档案者，需说明利用目的及范围，借阅双方当面清点签字，办理借阅登记手续，利用后应填写“档案利用效果登记表”。
二、因工作需要查阅机密档案及党政办公会会议记录，须持查阅部门领导签字（写明查阅内容和利用目的、时间、范围）的证明，报请校领导批准后，方可利用。此类档案概不借出。
三、档案原则上不外借，确因工作需要借出档案，须持有归档部门领导的批示，报请有关领导批准后，方可借出。外借档案应妥善保管，不得带至公共场所，不得丢失、转借、扩大阅读面，不得私自销毁、抄录及复制。借阅时间不得超过一周。因工作需要不能按时归还者要及时与档案部门联系。
四、查阅者摘录、复制档案内容，应事先征得档案室工作人员同意。涉密档案须经主管领导批准。
五、查阅档案者必须爱护档案，不准在档案材料上涂改、清洗、消磁、圈划、折叠、剪裁和拆卷；不得私自翻阅无关的档案。凡涉及党和国家、学校机密的应负责保密。
六、查阅者严禁携带易燃、易爆、腐蚀物品，严禁在档案室内吸烟。
七、外单位、个人查阅者，需持单位介绍信或身份证、工作证等合法证明，说明利用目的及范围，经审查同意后方可查阅。
八、开展咨询服务和函电代查、代抄、代复制业务。
九、对违反上述规定者，将视情节轻重及档案的价值，依照《中华人民共和国档案法》和其它相关法律法规追究责任。
实验简介 等离子体是由大量的带电粒子组成的非束缚态体系，是继固体、液体、气体之后物质的第四种聚集状态。等离子体有别于其他物态的主要特点是其中长程的电磁相互作用起支配作用，等离子体中粒子与电磁场耦合会产生丰富的集体现象。气体放电是产生等离子体的一种常见形式，在低温等离子体材料表面改性、刻蚀、化学气相沉积、等离子体发光等方面有广泛的应用，同时也是实验室等离子体物态特性研究的重要对象。气体放电实现的方式可以千差万别，但产生放电的基本过程是利用外（电）场加速电子使之碰撞中性原子（分子）来电离气体。 本实验的目的是领会气体放电的基本原理和过程；掌握常规的静电探针诊断方法；了解等离子体中离子声波的激发、传播、阻尼等基本特性。 实验原理 ?气体放电原理与实验装置 ●利用电子对中性气体的轰击使气体电离是产生等离子体的一种 常见的方法。在直流放电情况下，当灯丝（钨、鉭）达到足够高 的温度时，许多电子会克服表面脱出功而被发射出来。这些初始 电子在外加的直流电场中加速，获得足够的能量与中性气体碰撞 并使之电离。室温下大多数常用气体的第一电离能在20eV左右， 故而施加于阴极（灯丝）与阳极（本实验中为真空室壁）之间的 电位差必须高于20V。遭轰击而被剥离的电子称为次级电子，与 初始电子相比，次级电子的能量较低。等离子体中大多数电子是 次级电子。电子碰撞电离截面在能量为几十电子伏左右达到最大， 通常在阴极与阳极之间施加30~100V电压就可以形成稳定的直流 放电。 ●有几种因素限制了电极间产生的放电电流的大小。首先是阴极的 电子发射能力的限制，阴极表面的发射电流密度由理查森 （Richardson）定律给出：
气体放电中等离子体的研究 一、 实验目的 1.了解气体放电中等离子体的特性。 2.利用等离子体诊断技术测定等离子体的一些基本参量。 二．实验原理 1.等离子体及其物理特性 等离子体(又称等离子区)定义为包含大量正负带电粒子、而又不出现净空间电荷的电离气体。也就是说，其中正负电荷密度相等，整体上呈现电中性。等离子体可分为等温等离子体和不等温等离子体，一般气体放电产生的等离子体属不等温等离子体。 等离子体有一系列不同于普通气体的特性： （1）高度电离，是电和热的良导体，具有比普通气体大几百倍的比热容。 （2）带正电的和带负电的粒子密度几乎相等。 （3）宏观上是电中性的。 虽然等离子体宏观上是电中性的，但是由于电子的热运动，等离子体局部会偏离电中性。电荷之间的库仑相互作用，使这种偏离电中性的范围不能无限扩大，最终使电中性得以恢复。偏离电中性的区域最大尺度称为德拜长度λD 。当系统尺度L ＞λD 时，系统呈现电中性，当L ＜λD 时，系统可能出现非电中性。 2.等离子体的主要参量 描述等离子体的一些主要参量为： （1）电子温度e T 。它是等离子体的一个主要参量，因为在等离子体中电子碰撞电离是主要的，而电子碰撞电离与电子的能量有直接关系，即与电子温度相关联。 （2）带电粒子密度。电子密度为e n ，正离子密度为 i n ，在等离子体中 e i n n 。 （3）轴向电场强度 L E 。表征为维持等离子体的存在所需的能量。 （4）电子平均动能e E 。 （5）空间电位分布。 此外，由于等离子体中带电粒子间的相互作用是长程的库仑力，使它们在无规则的热运动之外，能产生某些类型的集体运动，如等离子振荡，其振荡频率Fp 称为朗缪尔频率或等离子体频率。电子振荡时辐射的电磁波称为等离子体电磁辐射。 3.稀薄气体产生的辉光放电 本实验研究的是辉光放电等离子体。 辉光放电是气体导电的一种形态。当放电管内的压强保持在1０～1０2P ａ时，在两电极上加高电压，就能观察到管内有放电现象。辉光分为明暗相间的8个区域，在管内两个电极间的光强、电位和场强分布如图2.3-1所示。8个区域的名称为（1）阿斯顿区，（2）阴极辉区，（3）阴极暗区，（4）负辉区，（5）法拉第暗区，（6）辉区(即正辉柱)，（7）阳极暗区，（8）阳极辉
尘埃粒子及物理特性
尘埃粒子及物理特性 (一) 、尘埃等离子体简介 等离子体和尘埃是已知宇宙空间中最为常见的两种成分，而二者的共存以及相可 作用则开辟了一个近年来非常新兴的研究领域一一尘埃等离子体。它不仅出现在等离 子体物理领域，而且也常出现在空间物理、电波传播，半导体科学、材料科学等领加 工、磁约束核聚变、空间探测等领域的应用有着重要的参考价值，同时它能够揭示等 离子体物理学以及其它相关领域中新的物理现象。b5E2RGbCAP 1．什么是尘埃等离子体 尘埃等离子体是指在等离子体巾包含了大量带电的固态弥散微粒子。尘埃粒子厂 泛存在于自然界，尤其是在宇宙空间中，例如星际空间、太阳系、地球电离层以及暂 星尾和行星环中都存在着各种尺度和密度的尘埃粒子。另外，尘埃粒子也存在于
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实验室等离子体和工业加工等离子体中。 2．尘埃粒子的来源 在太阳系中，人们已探测到各种形态和来源的尘埃粒子，如空间物质的碎片、陨 石微粒、月球的抛射物、人类对空间的”污染”物等。在星际云中，尘埃粒子可以是 电介质，如冰、硅粒等，也可能是类金属的物质，如石墨、磁铁矿等物质。尘埃颗粒 也普遍存在与实验室装置中，在电子学实验室中，尘埃粒子来源于电极、电介质的器 壁，或来源于充入的气体等。一般尘埃粒了的可能质量范围大约为 10-2～10-15g ，
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尺寸可能范围从几十纳米到几十微米不等。在等离子体中，这些尘埃粒子凶与电子、 离子碰撞而携带电荷，携带 等离子体问题的研究比较复杂。DXDiTa9E3d 3．尘埃等离子体的特性 (1) ．尘埃粒子具有大的荷电特性 由于球形尘埃粒子的半径 a 远小于等离子体的德拜长度 b ，因此尘埃小球具有的 电势将使其上的电子的温度与等离子体中的电子温度同量级，即 e ～kTe ，(k 为玻 尔兹曼常数) 。对应于这个电势，尘埃粒子上的电荷通常有很大的数值，一般尘埃粒 子带有 102—106 电子电荷。“浸”在等离子体中的尘埃粒子会受到屏蔽作用，即由等 离子体中的带电粒子形成尘埃粒子的屏蔽云.RTCrpUDGiT (2)．尘埃离子荷电量的可变性 当尘埃粒子间的平均距离 d 远大于等离子体的德拜长度时，可不考虑尘埃粒子间 的相互作用，即孤立地研究单个尘埃粒子。尘埃颗粒所带的电荷是可变的，它由 尘埃粒子本身的特性(前一时刻的带电情况) 和它周围等离子体的性质(如电子离子充 电电流、二次电子发射、光电发射、尘埃粒子的速度等) 有关，同时等离子体中电荷 密度扰动、温度扰动，以及一些外界环境条件的改变都可以改变尘埃粒子的带电情 况。例如有以下几种方式：a 、等离子体中电子、离子的熟运动将形成对尘埃粒子的 充电电流。一个带负电的尘埃粒子，它将排斥电子，吸引离子，引起电子电流减小， 使离子电流增大。b 、当碰撞尘埃粒子的初次电子具有足够大的能量时，可能引起尘 埃粒子的二次电子发射，从而导致尘埃粒子电势升高。C 、在尘埃粒子处于强的紫外 辐射的环境时(如太阳系中的一些情况) ，尘埃粒子可辐射光电子，相当于存在一个正 的充电电流。d 、尘埃粒子表面的化学反应，激光或射频电磁场的作用等都可能影响 尘埃粒子的荷电状况。当尘埃粒子间的平均距离 d 远大于等离子体的德拜长度这个条
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版权所有，违者必究！！ 中文版低温等离子体作业 一. 氩等离子体密度103 210n cm -=?, 电子温度 1.0e T eV =, 离子温度0.026i T eV =, 存 在恒定均匀磁场B = 800 Gauss, 求 （1） 德拜半径； （2） 电子等离子体频率和离子等离子体频率； （3） 电子回旋频率和离子回旋频率； （4） 电子回旋半径和离子回旋半径。 解：1、1/2302 ( )8.310()e i D e i T T mm T T ne ελ-==?+， 2、氩原子量为40， 221/21/2 00()8.0,()29pe pi e i ne ne GHz MHz m m ωωεε====， 3、14,0.19e i e i eB eB GHz MHz m m Ω= =Ω== 4、设粒子运动与磁场垂直 2 4.210, 1.3e e i i ce ci m v m v r mm r mm qB qB -===?=== 二、一个长度为2L 的柱对称磁镜约束装置，沿轴线磁场分布为22 0()(1/)B z B z L =+，并满 足空间缓变条件。 求：（1）带电粒子能被约束住需满足的条件。 （2）估计逃逸粒子占全部粒子的比例。 解：1、由B(z)分布，可以求出02m B B =，由磁矩守恒得 22001122m m mv mv B B ⊥⊥ = ，即0m v ⊥⊥= （1） 当粒子能被约束时，由粒子能量守恒有0m v v ⊥≥，因此带电粒子能被约束住的条件是在磁镜 中央，粒子速度满足002 v v ⊥≥ 2 、逃逸粒子百分比20 1 sin 129.3%2P d d π θ ?θθπ = ==?? （2）
在强激光等离子体相互作用中正电子束的发射 第一个测量强激光产生正电子束的装置已经制成。在不同的激光产生条件下通过测量不同的正电子能量峰值下的正电子发散和源尺寸得到发射值。对于其中一个激光产生条件，我们使用了一个空间paper-pot 技术来改善发射值。相比于使用在现在加速器上的正电子源，在100和500mm.mard之间激光产生正电子有一个几何发射。在5-20Mev能量范围中，每束 1010-1012个正电子中，这种低的束流发射度是准单能的，这可能在未来加速器中能作为替代正电子源。 最近的实验表明，在FWHM中大约20-40度的发散角下，用强短脉冲激光照射富含高Z的目标靶可以产生数量众多的准单能兆电子伏特的正电子。这个实验表明了可以使用激光产生正电子作为直线加速器中的替代源的可能性。使用激光产生正电子作为新的替代源取决于一些潜在的优势，大大减小的物理尺寸，更少的成本和束流品质的提高比如每个脉冲的粒子数，能量范围，束流发射度。这些优势正是基于激光尾场的电子加速器概念所追求的。 传统的正电子源通常包含高能量的电子束和富含Z的目标靶。例如，SLC使用了一个120 Hz, 30 GeV, 30kW的电子束和一个24mm厚，水冷却式W(90%)-Rh(10%)目标靶来产生正电子。一个两千米长的直线加速器需要产生电子驱动束。在2-20 MeV范围内，大约500mm.mrad的几何发散度下，在加速系统中 可以捕捉到每束5×1010的正电子束。在被放进加速器之前，被收集到的正电子 束要先被加速到 1.2 GeV并且被传送到一个发射制动环中。 用强激光产生正电子的同时会在高Z目标靶中产生相似的电子。用一个持续 的非常短强激光脉冲照射一个1mm厚，直径2mm的金制目标靶，产生1010-1012个 5-20MeV的准单能正电子。既然这是总电子能量其中包含了决定正电子产量的兆电子伏特电子，所以激光的功率会比激光的强度更重要。相同的物理过程在基于正电子源的的加速其中是有优势的。在BH过程中，激光产生热电子制造能产生和原子核相互作用的正负电子对的轫致辐射光子。考虑到对比每个脉冲的粒子数和粒子能量，这篇文章会阐述激光产生正电子束的几何发射度，和与在SLC 中~500mm.mard的比较结果。 几何发散度 ，被定义为，其中x和x'表示在x轴上的 粒子的位置和发散，代表一束中粒子的平均数。发散角的上限，其中和分别是原尺寸和发散角度的平方根。这篇文章说明了四个驱动激光正 电子能量6,12,17,28MeV的发射度上限。我们展示的发散度是通过1-D方法得到的。 考虑到非常小的激光焦点的结合和在20至40度范围内测量正电子束的发散，可能会预期正电子发射度可能小于10mm.mard。然而，实际的源尺寸和激光产生正电子束的发散度比预想的更大，如图1a所示。在激光中产生的热电子通过目标靶传送，所以，在目标靶任意深度中，正电子构成的区域都会比激光中焦点区域大。小部分有足够动能的正电子可以跃出目标靶并且成为有用的作为正电子源。跃出表面的正电子在目标靶背面的横向分布决定了原尺寸大小。源
等离子体物理 等离子体物理学是研究等离子体形成及其各种性质和运动规律的学科。宇宙中的大部分物质都存在于等离子体中。例如，当太阳中心的温度超过1000万度时，太阳的大部分质量处于等离子体状态。地球上空的电离层也处于等离子体状态。19世纪以来对气体放电和20世纪初以来电离层的研究推动了等离子体的研究。自20世纪50年代以来，为了利用轻核聚变反应解决能源问题，等离子体物理的研究蓬勃发展。 1图书信息 书名: 等离子体物理 作者：郑春开 出版社：北京大学出版社 出版时间：2009-7-1 ISBN: 9787301154731 开本：16开 定价: 25.00元 2内容简介 本书比较系统地介绍了等离子体物理的基本概念、基本原理和描述问题及处理问题的方法。书中着重突出物理概念和物理原理，也有必要的数学描述和推导。全书共7章，内容包括：聚变能利用和研究进展、等离子体基本性质及相关概念、单粒子轨道理论、磁流体力学、等离子体波、库仑碰撞与输运过程和动理学方程简介。这些内容都是
从事核聚变和等离子体物理及相关学科研究人员所必需的，也是进一步学习核聚变与等离子体物理及相关学科专业课程的重要基础。为教学使用和学生学习方便，本书编有附录和习题，供查阅选用。 本书适合于核聚变、等离子体物理、空间物理以及基础和应用等离子体物理方向的高年级本科生、研究生和研究人员使用。 3图书目录 第1章聚变能利用和研究进展 1.1 聚变反应和聚变能 1.聚变反应的发现 2.聚变的燃料资源丰富 3.聚变反应是巨大太阳能的来源 1.2 聚变能利用原理 1.聚变能利用的困难 2.受控热核反应条件——劳森判据与点火条件 1.3 实现受控热核反应的途径 1.磁约束——利用磁场约束等离子体 2.惯性约束——激光核聚变 1.4 磁约束原理及其发展历史 1.磁镜装置 2.环形磁场装置 3.托卡马克装置进展 1.5 惯性约束——激光核聚变
等离子体物理 等离子体物理等离子体物理是研究等离子体的形成及其各种性质和运动规律的学科。宇宙间的大部分物质处于等离子体状态。例如：太阳中心区的温度超过一千万度，太阳中的绝大部分物质处于等离子体状态。地球高空的电离层也处于等离子体状态。19世纪以来对于气体放电的研究、20世纪初以来对于高空电离层的研究，推动了等离子体的研究工作。从20世纪50年代起，为了利用轻核聚变反应解决能源问题，促使等离子体物理学研究蓬勃发展。 本书比较系统地介绍了等离子体物理的基本概念、基本原理和描述问题及处理问题的方法。书中着重突出物理概念和物理原理，也有必要的数学描述和推导。全书共7章，内容包括：聚变能利用和研究进展、等离子体基本性质及相关概念、单粒子轨道理论、磁流体力学、等离子体波、库仑碰撞与输运过程和动理学方程简介。这些内容都是从事核聚变和等离子体物理及相关学科研究人员所必需的，也是进一步学习核聚变与等离子体物理及相关学科专业课程的重要基础。为教学使用和学生学习方便，本书编有附录和习题，供查阅选用。 本书适合于核聚变、等离子体物理、空间物理以及基础和应用等离子体物理方向的高年级本科生、研究生和研究人员使用。 第1章聚变能利用和研究进展 本章先介绍聚变反应、聚变能利用原理、聚变能利用条件、
实现聚变能利用的途径、方法和当前研究的进展，为学习等离子体物理提供一个背景和讨论的平台。然后介绍等离子体的性质、特点和研究方法。 1.1 聚变反应和聚变能 1.聚变反应的发现 19世纪末，放射性发现之后，太阳能的来源很快地被揭开。英国化学家和物理学家阿斯顿(Aston)利用摄谱仪进行同位素研究，他在实验中发现，氦-4质量比组成氦的2个质子、2个中子的质量之和大约小1％(质量亏损)。这一质量亏损的结果为实现核聚变并释放能量提供了实验依据。同一时期，卢瑟福也提出，能量足够大的轻核碰撞后，可能发生聚变反应。 1929年英国的阿特金森（R.de Atkinson）和奥地利的胡特斯曼（F.G.Hout-ersman）证明氢原子聚变为氦的可能性，并认为太阳上进行的就是这种轻核聚变反应。 1932年美国化学家尤里（Urey）发现氢同位素氘（重氢，用D表示），为此，1934年他获得诺贝尔化学奖。
大幅值振幅的激发在绝热等离子体中产生电子振荡 摘要 当使用简单模型来研究电子等离子体被有限物体如激光或带电粒子脉冲激发或改变时，模型的触发机制不会受到相互作用的影响。因此电子等离子体的大振幅波曲线上会同时出现平滑和高耸波峰段。特别是当两个带电脉冲同向运动时，会产生高地局部的电子等离子体波，而不是期望中的长波。一组数据可以充分说明电子的有效捕获和加速到高能级。 简介 最近，粒子浓度不同或粒子浓度高于背景等离子体浓度的超大幅值电子等离子体波引起了人们极大的关注。因为，在稀薄等离子体中，EPW 很容易被超短超强激光或电子束激发。这样的EPW 能够将参与的电子加速到高能级。EPW 在等离子体中无处不在，并且在等离子体物理研究发展之初就已被广泛研究。它们是现在已知波中最简单的一种，尤其是在具有非线性，繁多数字特性等特征的等离子体波中更是如此。研究者经常使用数字模拟技术来研究高线性及强激光或带电粒子束与等离子体间复杂的作用，并用后验分析模型来验证数字结果。另外，也有一小部分非微扰分析研究是关注于低温或高温等离子体中的大振幅波。研究显示无论是平滑曲线段或是高耸波峰段都会存在。它们的相位区域与极高的静电电荷分布场有关，该电场能将带电粒子加速超高能级。强激光振荡常被当做稳健等离子体（而不是常用的金属）格栅用在丘普脉冲放大强激光脉冲中。 对于处在准稳态中的等离子体，完全非线性热流体方程描述了波动经常可用来求积分，并且在一定程度上表示了在潜在场中能量积分接近于典型粒子的积分。因为存在非线性流体对流压缩和消耗几乎为零，因此，赝势可以无限深。在最终结果中无论高耸波峰段或尖锐稳定段或单波段都会组成浓度下陷或空洞处。 在本片文章中，我们分析研究了有限带电物体穿过绝热等离子体激发EPW 的特性，这个带电物体可以是一个激光束，一个电子或离子束，一个检验带电物体，一个带电探头，一个人造卫星，一个粉尘颗粒等。在比较了诸多早期文献之后发现关于非线性EPW 的研究是非微扰的。它们恰好解决了绝热电子流体方程问题，因此，超大振幅波的异常浓度远大于背景浓度是被允许的。这也证明了两个带电物体同向运动会产生期望中的长波或者是无长波的单峰和多峰单个EPW 波。我们的方法可被当做简易模型来研究USUI 激光和带电粒子束加速粒子的情况。 公式 在绝热环境下，理想电子气体保护方程是： ,)(,1, 0)(0 0γφn n p p p nm m e v v v nv n x x x t x t =?-?= ?+?=?+? 其中，n,m,-e,v,γ和000T n p =分别是电子气体的电子浓度，质量，电荷数，速度，绝热常亮和反应压力，并且0n 是均衡不变的离子浓度。在缺少带电物体的情况下，泊松分布方程为：),(402 n n e x --=?πφ 将静电势与电子浓度联系起来。
等离子体分析 摘要：本文介绍了气体放电中的等离子体的特性和等离子体诊断技术，利用单探针法和双探针法对等离子体的一些基本参量进行了测量，并对结果进行分析。文中还简要介绍了等离子体的发展前景。 关键词：等离子体，等离子体诊断，探针法 一. 引言 等离子体作为物质的第四态在宇宙中普遍存在。在实验室中对等离子体的研究是从气体放电开始的。朗缪尔和汤克斯首先引入“等离子体”这个名称。近年来等离子体物理学有了较快发展，并被应用于电力工业、电子工业、金属加工和广播通讯等部门，特别是等离子体的研究，为利用受控热核反应，解决能源问题提供了诱人的前景。 二. 等离子体的物理特性 等离子体定义为包含大量正负带电粒子、而又不出现净空间电荷的电离气体。等离子体有一系列不同于普通气体的特性： （1）高度电离，是电和热的良导体，具有比普通气体大几百倍的比热容。 （2）带正电的和带负电的粒子密度几乎相等。 （3）宏观上是电中性的。 描述等离子体的一些主要参量为： （1）电子温度。它是等离子体的一个主要参量，因为在等离子体中电子碰撞电离是主 要的，而电子碰撞电离与电子的能量有直接关系，即与电子温度相关联。
（2）带电粒子密度。电子密度为，正离子密度为，在等离子体中 。 （3）轴向电场强度。表征为维持等离子体的存在所需的能量。 （4）电子平均动能。 （5）空间电位分布。 本实验研究的是辉光放电等离子体。 辉光放电是气体导电的一种形态。当放电管的压强保持在10～102Pa时，在两电极上加高电压，就能观察到管有放电现象。辉光分为明暗相间的8个区域，在管两个电极间的光强、电位和场强分布如图1所示。8个区域的名称为（1）阿斯顿区，（2）阴极辉区，（3）阴极暗区，（4）负辉区，（5）法拉第暗区，（6）正辉区，（7）阳极暗区，（8）阳极辉区。其中正辉区是等离子区。
气体放电中等离子体的分析 一、实验目的 1、了解气体放电中等离子体的特性。 2、利用等离子体诊断技术测定等离子体的一些基本参量。 二、实验原理 1、等离子体及其物理特性 等离子体有一系列不同于普通气体的特性： （1）高度电离，是电和热的良导体，具有比普通气体大几百倍的比热容。 （2）带正电的和带负电的粒子密度几乎相等。 （3）宏观上是电中性的。 2、等离子体的主要参量 描述等离子体的一些主要参量为： （1）电子温度Te。它是等离子体的一个主要参量，因为在等离子体中电子碰撞电离是主要的，而电子碰撞电离与电子的能量有直接关系，即与电子温度相关联。 （2）带电粒子密度。电子密度为ne，正离子密度为ni，在等离子体中ne≈ni。 （3）轴向电场强度EL。表征为维持等离子体的存在所需的能量。 （4）电子平均动能Ee 。 （5）空间电位分布。 3、稀薄气体产生的辉光放电 本实验研究的是辉光放电等离子体。 辉光放电是气体导电的一种形态。当放电管内的压强保持在10-102Pa时，在两电极上加高电压，就能观察到管内有放电现象。辉光分为明暗相间的8个区域。8个区域的名称为（1）
阿斯顿区，（2）阴极辉区，（3）阴极暗区，（4）负辉区，（5）法拉第暗区，（6）正辉区（即正辉柱），（7）阳极暗区，（8）阴极辉区。 如图1所示，其中正辉区是我们感兴趣的等离子区。其特征是：气体高度电离；电场强度很小，且沿轴向有恒定值。这使得其中带电粒子的无规则热运动胜过它们的定向运动。所以它们基本上遵从麦克斯韦速度分布律。由其具体分布可得到一个相应的温度，即电子温度。但是，由于电子质量小，它在跟离子或原子作弹性碰撞时能量损失很小，所以电子的平均动能比其他粒子的大得多。这是一种非平衡状态。因此，虽然电子温度很高（约为105Ｋ），但放电气体的整体温度并不明显升高，放电管的玻璃壁并不软化。 图1 3. 等离子体诊断 测试等离子体的方法被称为诊断。等离子体诊断有探针法，霍尔效应法，微波法，光谱法等。本次实验中采用探针法。探针法分单探针法和双探针法。 （1）单探针法。单探针法实验原理图如图2所示。
等离子体物理学的方法 二. 等离子体的物理特性 等离子体定义为包含大量正负带电粒子、而又不出现净空间电荷的电离气体。等离子体有一系列不同于普通气体的特性： （1）高度电离，是电和热的良导体，具有比普通气体大几百倍的比热容。 （2）带正电的和带负电的粒子密度几乎相等。 （3）宏观上是电中性的。 描述等离子体的一些主要参量为： （1）电子温度。它是等离子体的一个主要参量，因为在等离子体中电子 碰撞电离是主 要的，而电子碰撞电离与电子的能量有直接关系，即与电子温度相关联。 （2）带电粒子密度。电子密度为，正离子密度为，在等离子体中。
（3）轴向电场强度。表征为维持等离子体的存在所需的能量。 （4）电子平均动能。 （5）空间电位分布。 本实验研究的是辉光放电等离子体。 1.21带电粒子在均匀恒定磁场和电场中的电漂移（如图3所示）： 由电漂移速度公式 ⑵知，带电粒子漂移方向垂直于磁场B 和电场E ，漂移速度的大小与粒子电荷的符号以及粒子的质量都无关，因此，所有正负带电粒子都以相同的速度朝同一方向漂移，不会引起电荷分离，也就不会出现漂移电流。 图2:均匀磁场中带电粒子的回旋图图3：带电粒子电漂移 1.22带电粒子在均匀恒定磁场中重力漂移（如图4所示）： 它是由于粒子在重力场中得到和损失能量时所引起的回旋半径的变化。重力漂移速度与粒子电荷符号有关，正负电荷朝相反的方向漂移，因此会产生电荷分离，引起漂移电流。其他非电性力也有同样的性质。另外，重力漂移速度大小与粒子质量有关，粒子质量越大，漂移速度越大。在许多情况下，重力引起的漂移是可以忽略不计的。
图4：重力漂移 1.3带电粒子在非均匀恒定电磁场中的运动【12】 变化的磁场是指磁场空间分布的非均匀性和磁场随时间的变化，这时粒子的运动方程为： ⑶由于 B 是空间坐标和时间的函数，方程是非线性的，在一般情况下难于求得解析解。然而，如果当回旋半径，螺旋轨道的螺矩远小于非均匀性的特征长度，带电粒子回旋周期远小于场变化的特征时间，即满足所谓的缓变条件能近似地求解运动方程。所以，只要弄清引导中心的漂移运动的性质，就能了解粒子运动的整体特性。这样一种近似处理方法叫做漂移近似。人们广泛利用这种近似来描述强磁场中等离子体的行为。带电粒子在变化磁场中的运动中主要有梯度漂移，曲率漂移： 1.31由磁场梯度引起的梯度漂移（如图5所示） 有关，同时，与电荷符号有关，正负电荷梯度漂移速度与粒子横向动能w ⊥ 将沿相反方向漂移，引起电荷分离，并产生漂移电流。 图5：梯度漂移 1.32带电粒子的曲率漂移（图6所示） 设磁力线有轻微的弯曲，磁力线的曲率半径 R 远大于粒子的回旋半径，且满足缓变条件，带电粒子以速度υ沿磁力线运动，同时绕着磁力线
等离子体物理 等离子体物理是研究等离子体的形成及其各种性质和运动规律的学科。宇宙间的大部分物质处于等离子体状态。例如：太阳中心区的温度超过一千万度，太阳中的绝大部分物质处于等离子体状态。地球高空的电离层也处于等离子体状态。19世纪以来对于气体放电的研究、20世纪初以来对于高空电离层的研究，推动了等离子体的研究工作。从20世纪50年代起，为了利用轻核聚变反应解决能源问题，促使等离子体物理学研究蓬勃发展。 本书比较系统地介绍了等离子体物理的基本概念、基本原理和描述问题及处理问题的方法。书中着重突出物理概念和物理原理，也有必要的数学描述和推导。全书共7章，内容包括：聚变能利用和研究进展、等离子体基本性质及相关概念、单粒子轨道理论、磁流体力学、等离子体波、库仑碰撞与输运过程和动理学方程简介。这些内容都是从事核聚变和等离子体物理及相关学科研究人员所必需的，也是进一步学习核聚变与等离子体物理及相关学科专业课程的重要基础。为教学使用和学生学习方便，本书编有附录和习题，供查阅选用。 本书适合于核聚变、等离子体物理、空间物理以及基础和应用等离子体物理方向的高年级本科生、研究生和研究人员使用。 受控热核聚变研究旨在探索新能源，因此它是当代备受世人瞩目的重大研究课题。半个多世纪以来，经过世界各国科学家的努力探
索，磁约束核聚变装置（托卡马克）现在已进入能源开发工程的实验阶段。特别是2006年11月21日，中国、欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国和印度七方代表在巴黎正式签署了《国际热核聚变实验堆（International Yhermonuclear Experimental Reactor，ITER）联合实施协定》，这标志着ITER计划进入了正式实施和开工建设阶段。 为满足核聚变研究发展的新形势和我国参加ITER国际合作计划的需要，大力培养核聚变和等离子体物理人才是一项非常紧迫的任务。为此，北京大学决定在物理学院恢复、重建等离子体物理学科，2009年1月6日北京大学研究生院正式批准在物理学一级学科下设立等离子体物理二级学科博士点。为国家能源发展战略、空间研究与开发以及参加ITER国际合作计划培养高素质人才。 早在1959年秋，北京大学原子能系（后来改称技术物理系）在系主任、我国著名核科学家胡济民先生领导下，就着手筹建核聚变和等离子体物理学科，并积极与原子能所（现中国原子能研究院）14室开展合作，加速学校核聚变和等离子体物理学科建设。胡济民先生与理论物理学家、原子能所14室主任王承书先生共同指导，在14室组织我国第一批参加核聚变研究的年青科技人员，学习等离子体物理，为我国培养了第一批核聚变和等离子体物理研究人才，并积极开展核聚变研究工作。作者也有幸与原子能所14室年青科技人员一起，在胡济民、王承书两位物理学家（后来都当选中科院院士）关怀、指导下，共同学习等离子体物理，开展核聚变研究工作。
思考题 1.1 电离气体一定是等离子体吗？反过来呢？ 答：电离气体不一定是等离子体，反过来也不一定。 1.2 试就高温、低温、高密度、低密度等离子体各举一例。 答：磁约束受控热核聚变等离子体是高温等离子体，电弧等离子体是低温等离子体，太阳内部等离子体是高密度等离子体，电离层等离子体是低密度等离子体。 1.3 德拜屏蔽效应一定要有异性离子存在吗？ 答：不一定，完全由电子构成的非中性等离子体也具有德拜屏蔽效应。 1.4 用电子德拜长度表示等离子体的德拜长度的前提是什么？ 答：主要是所考虑问题的时间尺度应小于离子的响应时间，离子不能响应。 1.5 由于德拜屏蔽，带电粒子的库仑势被限制在德拜长度内，这是否意味着 粒子与德拜球外粒子无相互作用？为什么？ 答：有，但是表现为集体相互作用，实际上屏蔽本身可以视为相互作用的传递过程，粒子对德拜球外的粒子的相互作用，通过周围屏蔽粒子的传递而作用。 1.6 对于完全由同一种离子构成的非中性等离子体，能够有德拜屏蔽的概念 吗？ 答：同样有，但此时是指在平衡状态下，系统对电扰动的屏蔽作用。 1.7 常规等离子体具有不容忍内部存在电场的禀性，这是否意味着等离子体 内部不可能存在很大的电场，为什么？ 答：不一定，在小于德拜长度的空间尺度中，可以存在局域很强的电场，在比等离子体特征响应时间小的时间尺度中，可以存在瞬时的强电场。 1.8 在电子集体振荡的模型中，若初始时不是所有电子与离子产生分离而是 部分电子，则振荡频率会发生变化吗？如果变化，如何解释？ 答：从方程上看，此时的振荡频率似乎会减小，即将电子密度换成分离电子密度，如果这样，集体振荡频率就不是等离子体的一种特征频率，因为与振荡扰动的幅度相关。但事实上这样处理是不对的，部分电子与离子分离的情况应用此模型无法进行。因为当部分电子分离时，未分离的电子同样会运动，使得电场会增大，结果使振荡频率仍然是等离子体频率。 1.9 粒子之间的碰撞是中性气体中粒子相互作用的唯一途径，在等离子体中
等离子体分析实验报告 摘要: 本文阐述了气体放电中等离子体的特性及其测试方法，分别使用单探针法和双探针法测量了等离子体参量，并简要介绍了等离子体的应用,最后对实验结果进行讨论。 关键词:等离子体、单探针、双探针 (一) 引言 等离子体作为物质的第四态在宇宙中普遍存在。在实验室中对等离子体的研究是从气体放电开始的。朗缪尔和汤克斯首先引入“等离子体”这个名称。近年来等离子体物理学有了较快发展，并被应用于电力工业、电子工业、金属加工和广播通讯等部门，特别是等离子体的研究，为利用受控热核反应，解决能源问题提供了诱人的前景。 （二）实验目的 1，了解气体放电中等离子体的特性。 2，利用等离子体诊断技术测定等离子体的一些基本参量。 （三）实验原理 1，等离子体的物理特性 等离子体定义为包含大量正负带电粒子、而又不出现净空间电荷的电离气体。 等离子体有一系列不同于普通气体的特性： （1）高度电离，是电和热的良导体，具有比普通气体大几百倍的比热容。 （2）带正电的和带负电的粒子密度几乎相等。 （3）宏观上是电中性的。 描述等离子体的一些主要参量为： （1）电子温度e T 。它是等离子体的一个主要参量，因为在等离子体中电子碰撞电离是主要的，而电子碰撞电离与电子的能量有直接关系，即与电子温度相关联。 （2）带电粒子密度。电子密度为e n ，正离子密度为i n ，在等离子体中e i n n 。 （3）轴向电场强度L E 。表征为维持等离子体的存在所需的能量。 （4）电子平均动能e E 。 （5）空间电位分布。 本实验研究的是辉光放电等离子体。 辉光放电是气体导电的一种形态。当放电管内的压强保持在10～102Pa 时，在两电极上加高电压，就能观察到管内有放电现象。辉光分为明暗相间的8个区
等离子体是一种区别于固态、液态、气态之外的第四种物质形态，是宇宙中一种常见的物质，在太阳、恒星、闪电中都存在等离子体，它占了整个宇宙的99%。 物质当被加热到足够高的温度或其他原因，外层电子摆脱原子核的束缚成为自由电子，电子离开原子核，变成由带正电的原子核和带负电的电子组成的、一团均匀的等离子体。 等离子体由离子、电子以及未电离的中性粒子的集合组成，整体呈中性的物质状态。等离子体可分为两种：高温和低温等离子体。高温等离子体只有在温度足够高时发生的。恒星不断地发出这种等离子体，比如太阳中心区的温度超过一千万摄氏度，太阳中的绝大部分物质处于等离子体状态。 等离子体物理主要研究等离子体的形成及其各种性质和运动规律的学科。19世纪以来对于气体放电的研究、20世纪初以来对于高空电离层的研究，促使等离子体物理学研究蓬勃发展。特别是从20世纪50年代起为了利用轻核聚变反应解决能源问题，以探索、开发、解决人类无限而清洁的新能源。 研究高温等离子体性质，以及如何实现并维持上亿摄氏度高温等离子体的长时间连续运行，以获得可控的清洁、安全、用之不竭的聚变能，一劳永逸地解决人类社会发展的能源需求，对人类及地球长期可持续发展意义重大，不仅可以满足人类发展对未来能源的需求，大大降低人类对矿石能源的追逐引发战争的风险，也避免因过度开发导致的环境污染等难题，更好地保护地球。
自从上个世纪四五十年代原子弹、氢弹这些破坏性杀伤性武器问世，人们就希望将这些核能开发出来作为能源使用。基于核裂变反应的核电站已经为人类提供了大量能源，但是由于其存在安全隐患以及放射性核费料的处理等难题，其发展受到了很大限制。 虽然太阳、氢弹等都是基于核聚变反应释放大量光和热的，但是到目前为止人们还不能够有效实现核聚能的应用。太阳主要依靠重力来约束高温等离子体的聚变反应来产生光和热，并且不存在一个固体边界。而在地球上实现可控核聚变，必须解决高温等离子体约束及固体边界问题，以实现并维持上亿摄氏度高温等离子体的长时间连续运行，为人类提供丰富无限的清洁能源，以满足未来社会不断发展对能源的重大需求。 目前可控核聚变研究主要有两种途径，一种是惯性约束核聚变，另一种是磁约束核聚变。 惯性约束核聚变是利用强激光等驱动器提供的能量使靶丸中的核聚变燃料（氘、氚）形成等离子体，在这些等离子体粒子由于自身惯性作用还来不及向四周飞散的极短时间内，通过向心爆聚被压缩到高温、高密度状态，从而发生核聚变反应。由于这种核聚变是依靠等离子体粒子自身的惯性约束作用而实现的，因而称为惯性约束聚变。 磁约束热核聚变就是用特殊形态的磁场把氘、氚等轻原子核和自由电子组成的、处于热核反应状态的超高温等离子体约束在有限的体积内，使它受控制地发生大量的原子核聚变反应，释放出热量。磁约束热核聚变是实现长时间稳定输出聚变能的最有希望的途径，是等离
1.等离子体及其物理特性 等离子体(又称等离子区)定义为包含大量正负带电粒子、而又不出现净空间电荷的电离气体。也就是说，其中正负电荷密度相等，整体上呈现电中性。等离子体可分为等温等离子体和不等温等离子体，一般气体放电产生的等离子体属不等温等离子体。 等离子体有一系列不同于普通气体的特性： o(1)高度电离，是电和热的良导体，具有比普通气体大几百倍的比热容。 o(2)带正电的和带负电的粒子密度几乎相等。 o(3)宏观上是电中性的。 虽然等离子体宏观上是电中性的，但是由于电子的热运动，等离子体局部会偏离电中性。电荷之间的库仑相互作用，使这种偏离电中性的范围不能无限扩大，最终使电中性得以恢复。偏离电中性的区域最大尺 度称为德拜长度λ D 。当系统尺度 L＞λ D 时，系统呈现电中强，当 L<λ D 时，系统可能出现非电中性。 2.等离子体的主要参量 描述等离子体的一些主要参量为： 1.(l)电子温度T e0 它是等离子体的一个主要参量，因为在等离子体中电子碰撞电离是主要的，而电子碰撞电离与电子的能量有直接关 系，即与电子温度相关联。 2.(2)带电粒子密度。电子密度为n e ，正离子密度为n i ，在等离子体 中n e ≈n i 。 3.(3)轴向电场强度 E L0 表征为维持等离子体的存在所需的能量。 4.(4)电子平均动能。 5.(5)空间电位分布。 此外，由于等离子体中带电粒子间的相互作用是长程的库仑力，使它们在无规则的热运动之外，能产生某些类型的集体运动，如等离子振荡，其振荡频率f，称为朗缪尔频率或等离子体频率。电子振荡时辐射的电磁被称为等离子体电磁辐射。 3.稀薄气体产生的辉光放电 本实验研究的是辉光放电等离子体。 辉光放电是气体导电的一种形态。当放电管内的压强保持在10一10e2Pa时，在两电极上加高电压，就能观察到管内有放电现象。辉光分为明暗相间的8个区域，在管内两个电极间的光强、电位和场强分布如图1所示。 8个区域的名称为(1)阿斯顿区，(2)阴极辉区， (3)阴极暗区， (4)负辉区，(5)法拉第暗区，(6)正辉区(即正辉柱)，(7)阳极暗区， (8) 阳极辉区。 正辉区是我们感兴趣的等离子区。其特征是：气体高度电离；电场强度很小，且沿轴向有恒定值。这使得其中带电粒子的无规则热运动胜过它们的定向运动。所以它们基中上遵从麦克斯韦速度分布律。由其具体分布
《等离子体物理学前沿》 大作业题
一、（1）有哪几种低气压射频放电？简述其放电产生等离子体的原理。 （2）有哪几种电子加热机制？简述其物理图象。 （1）低气压电感耦合和电容耦合射频放电。 电感耦合：感性放电中的等离子体是通过将射频功率加在一个非共振线圈上产生的"根据法拉第电磁感应定律,当平面型或者圆柱型的线圈中通入环向交变电流时,在被这些线圈缠绕的放电腔室内,该电流会激发出磁场,这个交变的磁场又会感应出环向的电场从而将腔室内的气体击穿,产生等离子体"由于环向电场对电子和离子的加速作用,在放电腔室内会诱导出环向的等离子体电流,该电流与线圈中的电流藕合起来,不断地修正所激发的电磁场的空间分布"通过强电离和输运扩散过程,最终等离子体演变到稳定状态"这种放电机制激发的等离子体与放电环路之间的祸合作用可以等效成为一个变压器,因此这种放电模式被称为感性放电模式. 电容耦合: 电容耦合方式是由接地的放电室(由复合系数很小的材料如石英做成)和引入的驱动电极作为耦合元件.驱动电极上镀有溅射产额较低的陶瓷材料以减少离子的对阴极材料的溅射。当与电源接通后,在放电室和驱动电极之间产生高频电场,自由电子在此作用下做上下往复运动,并激发放电。由于电子的自由程远大于放电室的尺寸,因此主要靠它们从管壁上打出的二次电子而获得倍增,后者成为这种放电的维持者,而由气体电离所产生的二次电子将起次要作用。 （2）电子加热方式分为欧姆加热和随机加热，欧姆加热也称碰撞加热,它是通过做振荡运动的电子与中性粒子碰撞后产生的动量转移造成的。对于随机加热,在感性祸合放电中,电子是在趋肤层中获得能量的,趋肤效应产生的条件如下:当入射电磁场的频率低于等离子体频率时,电磁场只能进入等离子体的表层,这一表层称为趋肤层,这一表层的厚度称为趋肤深度,因此,在感性祸合放电中,如果感应的电磁场在等离子体表面产生趋肤效应,那么电磁场只存在于趋肤层中,而不能深入到等离子体内部. 二、简述等离子体鞘层形成的机理和种类，并指出鞘层在等离子体处理工艺中所 起的作用。
等离子体物理是研究等离子体的形成及其各种性质和运动规律的学科。其应用前景目前集中在轻核聚变方面，即利用磁约束等离子体进行持续的核聚变反应。 研究方向 等离子体物理学已发展成为物理学的一个内容丰富的新兴分支。由于等离子体种类繁多、现象复杂、而且应用广泛，对这一物质状态的研究，正方兴未艾，从实验、理论、数值计算三个方面，互相结合，向深度和广度发展。 （1）实验研究用实验方法研究等离子体有如下特点。 对于天然的等离子体，即天体、空间和地球大气中出现的等离子体，人们不可能用地面上实验室中的一般方法主动地调节实验条件或加以控制，而主要只能通过各种日益增多的天文和空间观测手段,如光学、射电、X射线以及现代的高空飞行器和人造卫星──“空间实验室”，来接收它们所发射的各种辐射（包括各种粒子）。根据大量的观测结果，并在天体物理学和空间物理学的认识基础上，依靠已建立的等离子体物理理论和已有的各项基本实验数据，进行分析和综合，方能深入地认识这些天然等离子体的现象、本质、结构、运动和演化的规律。 要研究或利用各种人造的等离子体，必须先把它们制造出来；而要制造任何一种新的等离子体或者扩展它的性能参量，又往往必须对它先有一定的认识。由此可见，对于人造等离子体，只能采取边制造边研究，研究和制造循环结合、逐步前进的办法。例如，受控核聚变
等离子体的研究，就是通过一代又一代的实验装置，来产生具有特定性能的等离子体，逐步提高它们的温度和约束程度。而每一代装置的设计，又必须在已有等离子体实验的基础上，通过理论方面的外推和定量演算，加以确定。特别是较大类型装置的建造，必须立足于各项经过试验的、成熟的工程技术，辅之以必需和能够及时开发出来的单项新技术，例如强流电子束和离子束技术。装置建成后，实验的第一步是使用各种仪器手段，对装置中产生的等离子体进行测量；测量数据要按照已有的理论进行处理，以得出装置中等离子体具体形成过程和现象细节性质的定性和定量的结果，这些就是等离子体诊断学的内容。对实验条件的调节和控制也必需有测量诊断的结果作为依据，然后方可接上现代的信息和控制技术，构成闭环的操作，从而推进实验研究。 实验结果要同参量条件相对应的理论分析进行对比校验，以判定实验及理论的前进方向。等离子体实验的因素复杂多变，难度大，精确度不高，而理论描述又远未完善；实验中意料之外的结果常会出现，而成为理论创新的前导。 (2) 理论描述包括近似方法和统计方法。 粒子轨道理论和磁流体力学都属于近似方法。粒子轨道理论是把等离子体看成由大量独立的带电粒子组成的集体,只讨论单个粒子在外加电磁场中的运动特性,而略去粒子间的相互作用，也就是近似地求解粒子的运动方程。这种理论只适用于研究稀薄等离子体。在一定条件下的稠密等离子体，通过每种粒子轨道的确定，也可对等离子体
等离子体物理基础-期终复习题 一. 名词解释 等离子体 (plasma); 物质的第四态 (plasma); 等离子体独立参量; 朗道(Landau)长度; 德拜半径或德拜长度(Debye Length); 德拜(Debye)屏蔽; 朗缪尔(Langmuir)振荡; 拉摩(Larmor)频率; 拉摩(Larmor)半径; 磁镜效应; 寝渐不变量; 磁流体力学理论(MHD ,即Magneto-Hydro-Dynamic); 动理学理论(kinetic theory). 二. 在讨论单个带电粒子的运动时,若除了受到磁场作用外,还受到其它外力场 作用,则带电粒子的运动方程可以写成: F B v q dt v d m )(,试说明该式的物理 意义. 三. 在讨论单个带电粒子的运动时, 已知带电粒子在磁场中的漂移运动速度是: 2qB B F v D , 其中 F 是指垂直于磁场方向的外力,(1)简要说明该式的物理意义; (2)简要说明电漂移、重力漂移、梯度漂移、曲率漂移和径向漂移产生的条件. 四.考虑磁场B 随时间t 缓慢变化, 那么在带电量q 的粒子回旋轨道内会感生一个环向电场E , 电场方向是回旋轨道的切向, 由于这电场的存在, 使带电粒子在回旋轨道上产生横向动能W ⊥的增量, 起因于电场对带电粒子做功. 已知W ⊥=-μB , 其中 是带电粒子的磁矩, 求证: 磁矩 =常数. (可能用到: ? ?S d t B l d E ) 五．在讨论均匀理想的导电流体的磁流体方程时,可概括为如下九个方程:(1)流体方程(连续方程,运动方程,能量方程); (2)麦克斯韦方程组;(3)广义欧姆定律和电荷守恒定律.目前各方程混杂如下,试根据其物理意义,挑选出流体方程和广义欧姆定律和电荷守恒定律的五个表式. , t ),(,0,0),(00 ? ? B E t E j B j t B B v E j E