课程大纲

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等离子体诊断原理与技术

课程编码:070200M02043H 英文名称:Principles and technology of plasma diagnostics 课时:42 学分:2.00 课程属性:一级学科普及课 主讲教师:李玉同等

教学目的要求
本课程为等离子体物理学及相关学科的专业普及课。本课程的主要内容是关于等离子体诊断的原理与技术。主要讲授等离子体的产生方法,主要参量及其诊断的原理和方法。涉及到的等离子体主要有各种聚变的高温等离子体、激光等离子体和工业上的低温等离子体。通过本课程的学习,使学生掌握等离子体诊断的基本原理和相关技术,要求能够针对不同类型的等离子体以及测量目标,选取合适的诊断方法,培养学生联系实际分析问题、解决问题的能力,为今后的科研及教学打下基础。

预修课程
普通物理,原子物理,光学,电动力学,等离子体物理导论。

大纲内容
第一章 等离子体简介 3学时
第1节 等离子体的概念
第2节 等离子体的基本参量
第3节 等离子体的研究方法
第4节 等离子体的分类
第5节 等离子体诊断方法概述
第二章 等离子体诊断原理 12学时
第1节 基本参量的诊断原理
第2节 等离子体电场和磁场的诊断原理
第3节 等离子体的电磁辐射诊断原理
第4节 等离子体粒子的诊断原理
第5节 宏观参量的诊断原理
第三章 常用探测器和设备 6学时
第1节 光学探测器和设备
第2节 X射线探测器和设备
第3节 带电粒子探测器和设备
第4节 中子探测器和设备
第5节 超高时空分辨探测设备
第四章 激光等离子体的诊断方法和技术 6学时
第1节 激光等离子体的特点及其对诊断的要求
第2节 光学诊断方法和技术
第3节 x射线辐射诊断方法和技术
第4节 辐射粒子诊断方法和技术
第5节 场诊断方法和技术
第五章 磁约束高温等离子体的诊断方法和技术 6学时
第1节 磁约束高温等离子体的特点及其对诊断的要求
第2节 线光谱、连续谱等辐射光谱诊断
第3节 中性粒子及带电粒子的诊断
第4节 激光散射、激光干涉和激光光谱等激光诊断
第六章 气体放电等离子体的诊断方法和技术 6学时
第1节 气体放电等离子体的特点及其对诊断的要求
第2节 朗谬尔探针、磁探针等探针诊断
第3节 发光、吸收、诱导荧光及散射等光谱诊断
第4节 带电粒子的飞行时间质谱诊断
第七章 等离子体诊断新方法探讨 3学时
第1节 强激光驱动的新型辐射源及其应用(超快新x射线和太赫兹源、质子成像、电子衍射)
第2节 X射线自由电子激光及其应用
第3节 超快电子衍射技术及其应用
第4节 强激光实验室常用设备操作演示

参考书
1、 低气压低温等离子体诊断原理与技术 叶超、宁兆元、江美福 2010 科学出版社

课程教师信息
李玉同,中科院物理所研究员,博士导师,光物理实验室L05组组长,国家杰出青年基金获得者。2000年于中国工程物理研究院北京研究生部获得博士学位,之后在中国科学院物理研究所从事博士后研究,出站后留所工作至今。曾多次在英国卢瑟福实验室、日本大阪大学等单位进行短期访问。主要从事超短超强激光与物质相互作用和高能量密度物理研究。研究兴趣包括强激光驱动的超快辐射源、粒子加速、实验室天体物理等前沿问题(详见http://highfield.iphy.ac.cn)。在国内外学术刊物发表SCI论文150余篇(其中9篇发表在Physical Review Letters,2篇发表在Nature Physics)。先后荣获2006年国家自然科学二等奖、2007年中国科学院杰出成就奖、2011中国物理学会王淦昌物理奖、研究成果入选2011年中国科学十大进展等奖项和荣誉。

贾凤东,副教授。从事冷原子、玻色-爱因斯坦凝聚和等离子体诊断领域的研究。目前已发表 SCI 论文 25篇。目前专注的研究方向:微波电场的量子基准测量、低能离子-原子碰撞。