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Plasma Physics: An Introduction to Laboratory, Space, and Fusion Plasmas
Die erweiterte Neuauflage dieses Lehrbuchs bietet eine umfassende Einführung in die grundlegenden Prozesse in Plasmen und zeigt, dass die gleichen grundlegenden Konzepte kalte Gasentladungsplasmen, Weltraumplasmen und heiße Fusionsplasmen beschreiben. Ausgehend von Teilchendriften in Magnetfeldern werden die Prinzipien der Fusion mit magnetischem Einschluss erklärt und mit der Laserfusion verglichen. Kollektive Prozesse werden in Form von Plasmawellen und Instabilitäten diskutiert. Die Konzepte der Plasmabeschreibung durch Magnetohydrodynamik, kinetische Theorie und Teilchensimulation werden schrittweise eingeführt. Raumladungseffekte in Mantelregionen, Doppelschichten und Plasmadioden erhalten die notwendige Aufmerksamkeit. Die neuartigen grundlegenden Mechanismen staubiger Plasmen werden erforscht und in den Rahmen der konventionellen Plasmen integriert. Das Buch schließt mit einer prägnanten Beschreibung moderner Plasmaentladungen.
Geschrieben von einem international renommierten Forscher der experimentellen Plasmaphysik, hält der Text den mathematischen Apparat einfach und betont die zugrunde liegenden Konzepte. Die Leitlinien der Plasmaphysik werden durch eine Vielzahl von praktischen Beispielen, vorzugsweise aus der Plasmadiagnostik, veranschaulicht. Dort werden Langmuir-Sondenmethoden, Laserinterferometrie, Ionosphärensondierung, Faraday-Rotation und Diagnostik staubiger Plasmen diskutiert. Obwohl sich das Buch in erster Linie an Studenten der Plasmaphysik richtet, ist es auch für Forscher in benachbarten Disziplinen wie Weltraumwissenschaft, Astrophysik, Materialwissenschaft, angewandte Physik und Elektrotechnik leicht zugänglich.
Diese zweite Auflage wurde gründlich überarbeitet und enthält wesentlich erweiterte Kapitel über Plasmadiagnostik, staubige Plasmen und Plasmaentladungen. Die Sondenverfahren wurden neu gegliedert in grundlegende Theorie und eine Vielzahl praktischer Beispiele für Sondenverfahren in Gleichstrom-, Hochfrequenz- und Weltraumplasmen. Neue Themen in staubigen Plasmen, wie Plasmakristalle, Yukawa-Kugeln, Phasenübergänge und Anziehungskräfte, wurden aufgenommen. Das Kapitel über Plasmaentladungen enthält jetzt einen neuen Abschnitt über konventionelles und Hochleistungsimpuls-Magnetronsputtern. Der kürzlich entdeckte elektrische Asymmetrieeffekt bei kapazitiven Hochfrequenzentladungen wird beschrieben.
Der Text basiert auf einem Einführungskurs in die Plasmaphysik und Fortgeschrittenenkursen in Plasmadiagnostik, staubigen Plasmen und Plasmawellen, die der Autor seit drei Jahrzehnten an der Universität Kiel unterrichtet. Der pädagogische Ansatz kombiniert detaillierte Erklärungen, eine große Anzahl von illustrativen Abbildungen, kurze Zusammenfassungen der Grundlagen am Ende jedes Kapitels und eine Auswahl von Problemen mit detaillierten Lösungen.
| ISBN: | 9783319875538 |
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| Verlag: | |
| Sprache: | Englisch |
| Einband: | Taschenbuch |
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