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圖解電漿入門

圖解電漿入門

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訂購需時10-14天
9789577768018
沈文訓
世茂
2007年8月30日
87.00  元
HK$ 73.95  







* 叢書系列:科學視界
* 規格:平裝 / 160頁 / 14.8*21cm / 普級 / 單色印刷 / 初版
* 出版地:台灣


科學視界


自然科普 > 物理/化學 > 其他















  太陽由不斷發生核融合反應的巨大電漿所形成,夜空中閃爍的幾億個行星、北極光、太陽風等整個宇宙充滿了神祕的電漿。將神秘的電漿運用到生活中,電漿燈管、電漿電視、鑽石的合成、垃圾處理、靜電空氣清靜機、靜電塗佈等等,電漿猶如魔術師將生活變換得更便利,未來電漿將成為人類的能源來源,搭乘電漿引擎遨遊宇宙不再是夢。

本書特色

  想必大家都聽說過電漿電視,但都對所謂的電漿一無所知,到底造成電視顯示器革命的電漿是個什麼樣的東西呢?電漿還出現在幾部紅透半邊天的科幻電影中,您看完了卻渾然不知?快來翻開這本書,您將體會到前所未有的震撼!讓我們為您細說分明。看完本書您一定會對這個既接近生活卻又充滿神秘的物質充滿敬佩之心!!

  電漿是充斥於宇宙中的一種物質,也是繼固體、液體、氣體之後的物質第四態。本書將電漿分別以基礎篇、宇宙篇、生活篇以及未來能源篇為您詳盡解說電漿的原理與應用以及未來的展望。

  每篇末還輔以幾部曾出現關於電漿與核融合狀態的有名的好萊塢電影做更貼近讀者的解說,為本書更增添不少趣味。

●在紐約可以看見極光?「黑洞頻率(Frequency)」
●地磁氣將消失?「地心毀滅」
●核融合技術與生命體?「駭客任務」
●核融合引擎的Super Car與太空船「回到未來」

作者簡介

山崎耕治工學博士

1949 年生於日本富山縣。
1972年東京大學工學部原子力學工學科畢業。
1977年東京大學大學院工學系研究所博士班畢業(主修電漿物理.核子融合工學)。

  名古屋大學電漿研究所助理、助教授。名古屋大學核子融合研究所(暫稱)創設準備室助教授職務後,任於核子融合科學研究所。目前為大學共同利用機關法人自然科學研究機構之核子融合科學研究所教授,總合研究大學院大學教授。

審定者簡介

傅昭銘

  比利時魯汶大學物理學博士,現為台灣大學物理系教授。主要教學與研究興趣:1.物理教學改進與科教領域:普通物理與實驗教學改進、奈米科技K12人才培育等。2.奈米磁性顆粒:奈米磁性顆粒製作、奈米軟磁高頻電磁物理性質、磁性光子晶體製作、奈米磁性顆粒生醫應用等。3. 鐵電性液晶:鐵電性液晶高頻介電與光物性質、奈米顆粒與液晶混成物性等。現為台灣磁性技術協會秘書長和北區奈米科技K12人才培育計劃共同主持人。

譯者簡介

沈文訓

  淡江中文系畢業。由小津安二郎的電影和村上春樹而進入日文世界,自此樂而不疲。曾旅居日本歷經學習與工作。回到台灣長期擔任日文口譯翻譯。現為自由工作者。



第一章 何謂電漿?(基礎篇)

1. 電漿是什麼呢?「繼固態、液態、氣態之後的『物質第四態』」
2. 宇宙幾乎是電漿「宇宙、環境、能量」
3. 古代物質觀與四元素說「Empedocles(恩貝多克勒斯)與Aristoteles(亞里斯多德)」
4. 現代物質觀與4種力量「重力作用(gravitational interaction),電磁作用(electromagnetic interaction),強作用(strong interaction),弱作用(weak interaction)」
5. 原子的構造與發光的真面目為何「電子與原子核」
6. 電漿中被屏蔽的電場「德拜屏蔽」
7. 電漿振動「做為電漿物理學之原點的電漿振動」
8. 電漿電子由電漿波推動「Landau damping(蘭道阻尼)」
9. 電漿中可形成磁場「由太陽發電機效應的磁場形成」
10. 與磁場緊密相連的電漿「電子迴旋共振運動與電磁波的衰減」
11. 電漿為電波的寶庫「電子波、離子波、靜電波、電磁波」
12. 即使非中性也是電漿?「反物質拘束」
13. 極限的電漿是?「Tight binding、Degeneracy電漿與相對論電漿」

第二章 電漿充滿在宇宙之中(神秘宇宙篇)

14. 太陽是巨大核融的電漿「重力下的拘束電漿」
15. 太陽產生電漿風「日冕與太陽風」
16. 太陽磁場為何可以形成「太陽發電機」
17. 伽利略也觀測到太陽黑子「磁力線圈與電漿」
18. 磁場保護著地球「地球磁層Magnetosphere與放射線帶」
19. 地球磁場的N極與S極反轉了幾次嗎?「地球發電機」
20. 極光是電漿美麗的簾幕「磁場重聯magnetic reconnection與電漿加速」
21. 木星土星也出現極光現象「太陽風遍及範圍『磁層heliosphere』」
22. 太陽爆炸擾亂地球電離層「太陽黑子爆炸與磁氣暴風、德林傑 (J. H. Dellinger) 現象」
23. 回閃流現象「正流光與負流光」
24. 星球是元素製造的機器「核融反應的元素合成」
25. 星球死掉之後留下什麼? 「超新星爆炸與中性子星 (pulsar波霎)」
26. 眺望宇宙、物質的階層「星球間的電漿與宇宙大結構」

第三章 對生活有幫助的電漿應用(魔法生活篇)

27. 電漿的運用寬廣「魔法道具」
28. 製造電漿「直流放電電漿」
29. 以雷射製造電漿「同調性光」
30. 身邊的電漿照明「螢光燈、霓虹、高壓水銀燈」
31. 電漿改變了電視! (1) (電子束與映像管(Braun))
32. 電漿改變了電視! (2) (電漿顯示器PDP)
33. 液晶電視也是由電漿製造「電漿CVD」
34. 製造太陽電池、LSI(積體電路) (電漿蝕刻(plasma etching))
35製造微影(Lithography)用光源(極紫外光源(EUV))
36. 清淨空氣的電漿「靜電集塵、靜電塗裝、.靜電植毛」
37. 造成話題的「負離子」的發生? 「日冕放電與臭氧發生」
38. 根據電漿的都市垃圾處理裝置。(火炬電漿(Plasma Torch)或稱噴射式電漿(Plasma Jet))
39. 分解氯氟碳化物(譯註:在冷媒等中使用)、氮氧化物(譯註:排放廢氣)「化學反應下的物質分解」
40. 開拓奈米科技的電漿技術「碳簇(fullerene)、碳奈米管(Carbon Nanotube)」
41. 電漿可製造鑽石「高壓合成法與氣相沉積法」
42. 雷射的誘雷保護「電漿頻道(plasma channel)的形成」
43. 電漿改變醫療「雷射手術、電漿美容」
44. 控制電力的電漿「電漿開關」
45. 電漿提升發電效率「MHD發電與直接發電」
46. 電漿推進與電子加速「靜電加速與電磁加速」
47. 電漿讓生命誕生嗎? 「電漿放電(破壞絕緣)與氨基酸合成」

第四章 在超高溫的電漿下創造人工太陽(夢的能源篇)

48. 化石能源將枯竭嗎? 「最後可挖取的藏量為何?」
49. 環境問題與新能源開發「自然的太陽與人工太陽」
50. 在地面上創造太陽吧!「核融合爐的原理」
51. 愛因斯坦有名的公式E=MC2「相對時間和質能等價」
52. 隧道效應(Tunneling)的核反應「不確定性原理」
53. 常溫和融合的可能性?「熱核融合與低溫核融合」
54. 新的核融合反應「muon觸媒核融合與Spin polarization(自旋偏極子態核融合)」
55. 核融合爐的點火條件為何?「電漿的臨界點條件與自行點火條件」
56. 拘束電漿的幾種方法「磁場核融合與慣性核融合」
57. 直線型拘束的可能性?「磁偶矩(magnetic moment)保存」
58. 甜甜圈型為何較好?「環型容器裝置(toroidal)「托克馬克」裝置」
59. 慣性拘束「燒蝕、剝離效應與高速點火」
60. 磁場與電漿的相互推擠「平衡與穩定性」
61. 在電漿的電流與壓力下變得不穩定「紐折(Kink)、槽紋(Flute)instability不穩定性與其穩定法」
62. 因為電子與波的衝突電漿消失「古典傳輸與異常傳輸」
63. 可以做好電漿拘束嗎? 「拘束屏蔽與磁場結構的最適宜化」
64. 國際熱核實驗反應裝置(ITER)「巨大科學的國際合作」

第五章 展望未來(未來篇)

65. 向宇宙展翅飛翔「原子火箭、核能火箭」
66. 利用月球資源的核融合「夢想的deuterium氘(氘(= heavy hydrogen) (符號為H, H2, D))-氦3核融合」
67. 創造初期的宇宙「夸克膠子電漿態(QGP)」
68. 超越核融合的未來能源「物質與反物質的成對湮滅(pair annihilation)反應」
69. 對環境友善的未來電漿「向極限挑戰」

【專欄】電影中出現的電漿、核融合

●在紐約可以看見極光?「黑洞頻率(Frequency)」
●地磁氣將消失?「地心毀滅」
● 核融合技術與生命體?「駭客任務」
●核融合引擎的Super Car與太空船「回到未來」
索引



前言

  各位在晴天仰望天空浮現的太陽時做何感覺呢?是溫暖?刺眼呢?還是感覺舒服嗎?包含我們人類地球上所有生物,都生活在接受著如此太陽之熱與光的能源下。上古的時代中,在太陽的能量傾注下而形成的海洋?,誕生了陸地生物的源頭。太陽是我們地球的母親。

  太陽是以不斷地核融合反應下的巨大電漿所形成。在夜晚的天空中閃耀的幾億個星星也是由電漿所構成。極光、太陽風與星際氣體(Interstellar Gas)等等,太空中到處充滿神秘的電漿。這樣的神秘被完成在生活應用的試驗。電漿點亮電燈、改變電視、處理垃圾,合成鑽石,一點一點地持續著改變我們的生活。電漿正彷彿是擁有魔法的魔術師。

  科學家們也正在研究推動,想要將星球能源實現在地上的巨大核融合的電漿計畫。如何解決控制超高溫的電漿將成為關鍵。另外,將來在搭載著電漿引擎、核融合引擎的火箭下,做一趟太空中的旅行不再是夢想!因為電漿實現我們將來的夢想。

電漿蘊藏著各種可能性,現在正是「電漿時代」的到來。

  接著,就讓我位各介紹充滿著「神秘(宇宙)」、「魔法(生活)」、「夢想(能源)」的電漿世界吧!




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