本书著者是俄罗斯著名的米夏兹院士，他是俄罗斯真空和气体放电物理和高功率脉冲技术的主要奠基人之一，是具有世界声望的专家。他现任俄罗斯科学院副院长，同时兼任俄罗斯科学院西伯利亚分院强流电子学研究所和乌拉尔分院电物理研究所的科学领导人。

本书比较全面地反映了作者领导的这两个单位和其他俄罗斯单位以及世界上其他国家的科技工作者在这一领域的主要成果，因此该书内容对于我国从事放电物理和脉冲功率技术的科技人员，尤其是年轻的科研人员，具有重要的参考意义，能从本书中找到所需的知识、资料、经验和技术，毫无疑问，这将促进相关领域科研试验工作的深入开展和科技队伍的快速成长。

本书是俄罗斯著名学者г．A．米夏兹院士撰写的关于真空放电物理和高功率脉冲技术的一部专著。从内容讲分两大部分：在前一部分中，作者描述了真空放电的三个阶段：击穿、火花和弧，及其两个基本过程：一个是阴极表面的微爆炸和电子爆炸发射，另一个是这些微爆炸产生的等离子体与阴极表面的相互作用。作者用电子爆炸发射和他引进的“艾可顿”概念以统一的观点，对真空放电的三个阶段和两个过程给出了全新的阐述。而在后一部分中，作者较全面系统地介绍了电物理设备的脉冲功率技术，包括高功率脉冲电子束加速器及基本的脉冲功率技术、脉冲X射线管、紧凑型脉冲X射线装置和电子射线装置、低压气体开关和等离子体焦点装置等，给出了俄罗斯和美国许多著名实验室相应装置的工作原理、方式、线路和主要电气、电子束和辐射参数及其应用，同时又提供了详尽的参考文献，反映了世界这一领域当今的概况和水平。本书内容对于相关领域的应用基础研究和高技术研究的深入开展十分有益。

本书的读者对象是科研院所相关领域的专家、科技研究人员，以及高等院校相关专业的教师、研究生和大学生等。

引言

 参考文献

第一部分 真空击穿

第一章 电极表面

 1.1 概述

 1.2 阴极微凸起的场致发射

 1.3 电介质的沾污和膜

 1.4 吸附的气体原子和分子

 1.5 电极表面上的微粒子

 1.6 微凸起的性能

 参考文献

第二章 真空击穿的判据

 2.1 暗电流

 2.2 尖锋阴极的脉冲击穿

 2.3 平面电极的脉冲击穿

 2.4 直流电压击穿

 2.5 真空击穿的焦尔机制

 参考文献

第三章 等离子体引发的真空击穿

 3.1 点燃真空火花引发的击穿

 3.2 等离子体冲到阴极时的真空击穿

 3.3 等离子体激发击穿的机制和判据

 3.4 在金属-电介质-真空三结合点处击穿的激发

 参考文献

第四章 引发真空击穿的其他方法

 4.1 激光辐射激发真空击穿

 4.2 加速的微粒子撞击引发击穿

 4.3 电子轰击阳极和引发击穿的其他方法

 参考文献

第五章 “总电压”效应和艾可顿

 5.1 什么是“总电压”效应

 5.2 关于真空击穿引发机制的假说，阳极引发机制

 5.3 电极上微粒子引起的击穿

 5.4 “总电压”效应产生的其他原因

 参考文献

第六章 导体电爆炸

 6.1 概述

 6.2 在高能量密度下金属的性质

 6.3 比作用，准静态加热

 6.4 比作用，动态加热

 参考文献

第七章 最简单的艾可顿模型

 7.1 导体爆炸的数值分析方法

 7.2 艾可顿的融蚀发射模型

 7.3 基于相似法的艾可顿模型

 参考文献

第一部分结论

第二部分 真空火花

第八章 研究真空火花的仪器

 8.1 研究火花电参数的仪器

 8.2 研究火花光学参数的仪器

 8.3 真空设备

 8.4 电极制备

 参考文献

第九章 真空火花的一般描述

 9.1 火花电流测量

 9.2 对真空火花发光的研究

 9.3 电极融蚀的研究

 9.4 火花放电电流的特点

 9.5 火花放电的定性机制

 参考文献

第十章 火花阶段的阴极融蚀

 10.1 第一次放电后阴极丢失的质量

 10.2 多次放电时的质量丢失

 10.3 阴极融蚀的液滴部分

 10.4 阴极表面的微起伏

 10.5 发射区等离子体压强

 10.6 确定发射区的电流密度

 参考文献

第十一章 阴极等离子体

 11.1 等离子体参数的测量方法

 11.2 阴极等离子体飞散速度的测量

 11.3 真空火花阶段阴极等离子体的温度、浓度和成分

 11.4 阴极等离子体模拟

 参考文献

第十二章 真空火花电流流动的规律性

 12.1 电子电流结构

 12.2 真空火花电流与时间的依赖关系

 12.3 真空火花电流

 12.4 真空火花电流和阴极等离子体电位

 12.5 真空火花中的异常正离子电流

 参考文献

第十三章 火花放电阶段艾可顿的自持机制

 13.1 阴极等离子体作用下的次级艾可顿

 13.2 新艾可顿的产生机制

 13.3 磁场对新艾可顿产生的影响

 13.4 电子体积电荷对新艾可顿产生的影响

 参考文献

第十四章 火花放电阶段的阳极过程

 14.1 阳极的热工作方式

 14.2 阳极表面的结构

 14.3 “涂鸦”效应

 14.4 阳极射流的产生

 14.5 阳极质量向阴极的迁移

 14.6 X射线的产生

 参考文献

第二部分结论

第三部分 真空弧

第十五章 真空弧的一般性质

 15.1 真空弧的激发方法

 15.2 真空弧阴极斑的一般性质

 15.3 阴极电位降和阈值电流

 15.4 阴极斑模型

 15.5 火花和弧的阴极过程比较

 参考文献

第十六章 阴极斑研究方法

 16.1 实验数据选择判据

 16.2 弧参数的电气测量

 16.3 真空设备

 16.4 对电极表面研究的准备工作

 参考文献

第十七章 弧的自行熄灭

 17.1 弧的寿命

 17.2 弧燃烧的稳定性

 17.3 放电回路参数对弧稳定性的影响

 17.4 在纳秒和微秒范围内弧的稳定性研究

 参考文献

第十八章 弧阴极斑的周期过程

 18.1 弧电压的振荡

 18.2 纳秒时间的电位振荡

 18.3 电压噪声的测量

 参考文献

第十九章 阴极斑单元

 19.1 阴极斑单元的观测

 19.2 电流变化时阴极斑中的过程

 19.3 蚀坑参数的测量

 19.4 大电流时阴极斑单元

 参考文献

第二十章 阴极斑的运动

 20.1 无序的运动，第一类阴极斑

 20.2 第二类阴极斑的运动

 20.3 阴极斑的“反向运动”

 参考文献

第二十一章 阴极斑过程的研究

 21.1 电流密度

 21.2 等离子体流

 21.3 离子融蚀

 21.4 液滴融蚀

 21.5 真空弧阴极斑中等离子体的性质

 参考文献

第二十二章 真空弧的艾可顿机制

 22.1 弧周期的物理过程

 22.2 等离子体与液态金属的相互作用

 22.3 液态金属流，阈值电流

 22.4 关于阴极电位降

 22.5 艾可顿模型中弧的自发熄灭

 22.6 在艾可顿过程中真空弧的能量平衡

 22.7 关于极限电流的本质

 参考文献

第三部分结论

结束语

第四部分 电物理设备的脉冲功率技术

引言

第二十三章 高功率纳秒脉冲的获取

 23.1 引言

 23.2 脉冲发生器的基本线路

23.2.1 具有储能线的脉冲发生器

23.2.2 具有集中储能部件的脉冲发生器

 23.3 马克斯发生器及其类似的线路

 23.4 脉冲变压器

 23.5 电容储能的脉冲发生器

 23.6 电感储能的脉冲发生器

23.6.1 具有导体电爆炸的发生器

23.6.2 等离子体电流断路开关

23.6.3 具有半导体断路开关的发生器

 23.7 电子直线加速器

 参考文献

第二十四章 获取大面积电子束的二极管

 24.1 一般说明

 24.2 大面积束的结构

24.2.1 屏蔽效应

24.2.2 引发效应

24.2.3 相邻艾可顿电子束的相互作用

24.2.4 束的环状结构

 24.3 获取大面积束的二极管阴极

24.3.1 多尖锋阴极

24.3.2 金属电介质阴极

24.3.3 液态金属阴极

 24.4 大面积束的性能

24.4.1 伏安特性

24.4.2 大时间宽度的束

 24.5 获取大面积束的加速器线路和结构

 参考文献

第二十五章 形成和聚焦稠密强流相对论电子束的二极管

 25.1 二极管工作特点

 25.2 平面电极二极管

25.2.1 没有外加磁场的二极管

25.2.2 外加纵向磁场的作用

 25.3 刀刃阴极二极管

25.3.1 外加磁场的二极管

25.3.2 没有外加磁场的二极管

25.3.3 环状几何的二极管

 25.4 二极管中束的聚焦

25.4.1 纵横比R/d小的二极管

25.4.2 纵横比R/d大的二极管

25.4.3 具有阴极凸起和等离子体流的二极管

 参考文献

第二十六章 磁绝缘二极管

 26.1 磁绝缘同轴二极管工作原理

26.1.1 过程的一般描述

26.1.2 同轴二极管结构

26.1.3 电子枪部件

 26.2 磁场中的阴极等离子体

26.2.1 阴极射流的形成

26.2.2 阴极等离子体性质

 26.3 阴极等离子体在二极管中的运动

26.3.1 等离子体的横向运动

26.3.2 等离子体的纵向运动

 26.4 磁绝缘同轴二极管中电子束的形成

26.4.1 解析计算

26.4.2 数值模拟

26.4.3 对束的实验研究

 26.5 外加非均匀磁场的二极管

26.5.1 阴极等离子体的飞散

26.5.2 电子束的形成

 参考文献

第二十七章 磁绝缘真空线

 27.1 磁绝缘物理

 27.2 磁自绝缘线的工作方式

27.2.1 准稳态方式

27.2.2 线的波方式

27.2.3 波的变形和反射

 27.3 线中的等离子体和离子

27.3.1 等离子体的作用

27.3.2 线中的离子流

 27.4 磁自绝缘线的应用

27.4.1 能量输运

27.4.2 储能

 参考文献

第二十八章 脉冲X射线管

 28.1 X射线简介

 28.2 引出非相对论电子束的X射线管

 28.3 电子爆炸发射管的伏安特性

 28.4 X射线脉冲的特性

 28.5 超高功率X射线脉冲发生器

28.5.1 概述

28.5.2 X射线管

28.5.3 发生器结构

 参考文献

第二十九章 紧凑型脉冲电子射线装置

 29.1 紧凑型X射线设备

29.1.1 引言

29.1.2 工业加速器

29.1.3 物理研究用的脉冲设备

29.1.4 医用脉冲X射线装置

29.1.5 用于研究快速过程的装置

 29.2 紧凑型电子加速器

 29.3 亚纳秒电子束

29.3.1 束的获取

29.3.2 束的聚焦

 29.4 低能电子束

 参考文献

第三十章 稀薄气体中的电流转换

 30.1 真空开关

 30.2 低压气体开关

 30.3 等离子体焦点装置

30.3.1 基本过程

30.3.2 关于等离子体发展动力学

30.3.3 对击穿和等离子体层形成过程的实验研究

 参考文献