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谢文楷 著 / 科学出版社 / 2009-02 / 平装
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带电粒子束的理论与设计
《带电粒子束的理论与设计》以新的视角阐释和总结了带电粒子束的基本理论,包括带电粒子动力学基础、带电粒子光学、空间电荷流线性束理论、带电粒子束的自洽理论、等离子体中的带电粒子束、强流电子枪、高功率脉冲电子和离子二极管等;较系统地阐述了带电粒子束的产生、成形和传输的基本理论;较深入地叙述了等离子体中的带电粒子束的物理和技术问题;同时给出典型带电粒子束器件和系统的理论设计方法。《带电粒子束的理论与设计》选材精炼、数据可靠、数学推导简明,物理阐述翔实,反映了带电粒子束物理的新进展和学术成果。
《带电粒子束的理论与设计》可作为从事电子科学与技术、物理学等学科领域,尤其是物理电子学、等离子体物理及加速器物理等相关专业的科研人员和工程技术人员的参考书,也可供以上专业的研究生使用。
前言第1章绪论1.1研究对象与主要内容1.2历史的发展与应用1.3带电粒子束源1.4高功率强流电子束的发射过程1.5束的发射度和亮度第2章带电粒子动力学基础2.1洛伦兹力和运动方程2.2洛伦兹力和运动方程的相对论形式2.3拉格朗日方程2.3.1哈密顿原理和拉格朗日方程2.3.2广义位和带电粒子在电磁场中运动的拉格朗日方程2.4哈密顿正则方程2.4.1广义动量与哈密顿正则方程2.4.2带电粒子的哈密顿量及某些守恒公式2.5欧拉轨迹方程2.5.1最小作用量原理和欧拉方程2.5.2在轴对称场中相对论欧拉方程2.6刘维尔(Liouville)定理第3章带电粒子光学3.1轴对称电场和磁场的级数表达3.2旁轴射线方程的推导3.3旁轴射线方程的解的一般特性3.4轴对称场作为透镜3.4.1透镜转移矩阵的普遍性质3.4.2像的形成和放大3.5静电透镜3.6螺线管磁透镜3.7透镜对迹空间椭圆和束包络的影响第4章空间电荷流线性束理论4.1考虑空间电荷的束的理论模型4.2漂移空间的轴对称束4.2.1具有均匀密度分布的层流束4.2.2漂移空间圆形束的发散4.2.3具有自身场和有限发射度的束的包络方程4.2.4均匀束模型的限制和极限电流4.3虚阴极形成与极限电流4.4具有外加场和自身场的轴对称束4.4.1具有自身场的旁轴射线方程4.4.2在均匀聚焦通道中的束传输4.5均匀磁场聚焦4.5.1轴对称电子束布里渊聚焦4.5.2屏蔽式聚焦电子束的外径波动4.5.3轴对称电子束非理想布里渊场过渡区中的聚焦4.5.4轴对称电子束部分屏蔽式聚焦4.6周期磁场聚焦4.6.1屏蔽式轴对称电子束周期磁场聚焦4.6.2部分屏蔽式轴对称电子束周期磁场聚焦4.6.3周期磁场聚焦电子束的大脉动数值计算4.6.4周期磁场聚焦电子束的稳定性第5章带电粒子束的自洽理论5.1引言5.2在无限强磁场中的圆柱束5.3非相对论层流束平衡5.4相对论层流束平衡5.5在均匀磁场中失配层流束的分析5.6具有动量离散的束的伏拉索夫模型5.7卡普钦斯基-弗拉基米尔斯基分布5.8麦克斯韦-玻尔兹曼分布5.8.1粒子和德拜鞘层之间的库仑碰撞5.8.2福克-普朗克方程5.8.3相对论粒子束的麦克斯韦-玻尔兹曼分布第6章等离子体中的带电粒子束6.1引言6.2等离子体介电张量6.3磁化等离子体中的电磁波6.4考虑电荷中和的轴对称束6.5电荷中和束的自聚焦6.6电子和离子束在几种气体中的电离截面6.7脉冲束电荷中和6.7.1电荷中和的线性束模型6.7.2强相对论电子束的电荷中和效应6.8等离子体透镜6.9等离子体对电子束的聚焦特性6.9.1均匀条件下电子束在等离子体中的传输6.9.2非均匀条件下磁自聚焦电子束的传输6.10离子通道的暂态特性6.11等离子体阴极电子枪6.11.1电子枪设计6.11.2电子枪实验6.12虚阴极振荡器6.12.1波导和谐振腔中空间电荷极限电流6.12.2虚阴极时间相关行为的单荷电层分析6.12.3虚阴极高功率微波发生器的粒子模拟6.13电子束-等离子体电磁波互作用6.13.1等离子体通道中电子束的空间电荷波6.13.2等离子体加载波纹波导束一波互作用的线性理论6.13.3等离子体加载波纹波导束波互作用的非线性分析第7章强流电子枪7.1前言7.2二极管中空间电荷流的流体力学模型7.3平行直线电子注的成形7.4锥形电子注的成形7.5低导流系数电子枪参量计算7.6电子热初速7.6.1横向热初速引起电子轨迹的偏离7.6.2横向热初速引起注截面上电流密度分布的不均匀7.6.3考虑热初速效应的低导枪设计曲线7.7高导强流电子枪设计7.7.1聚束极形状的修正和等效阳极曲率半径7.7.2高导电子枪(米勒枪)设计曲线7.8平面曲线电子注的成形7.9空间曲线电子注的成形7.10正交场中的空间电荷层流第8章高功率脉冲电子和离子二极管8.1引言8.2相对论查尔德-朗缪尔定律8.3电子在正交电磁场中的运动8.4箍缩电子束二极管8.5强外加磁场的电子束二极管8.6高功率传输线的磁隔离8.7等离子体尾融8.8反射三极管8.9低阻抗反射三极管8.10磁隔离离子二极管参考文献A.主要参考著作B.主要参考期刊C.作者发表的与本书内容有关的部分论文
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开播时间:09月02日 10:30