汤宝寅、王浪平编写《等离子体浸泡式离子注入与沉积技术》的目的是为了使材料科学与工程专业及相关专业本科生和研究生，及从事表面技术研究、设计和生产的各类科研人员和工程技术人员能更深入了解PIIID技术及其应用，促进PIIID技术的不断发展、拓展PIIID工业应用范围，提高我国机械制造业的总体水平。本书主要论述用于非半导体材料表面改性的PIII、PIIID技术相关物理与技术问题，关键部件及处理工艺问题。主要内容包括PIIID技术发展概况，基础理论，PIIID设备关键部件设计，PIIID鞘层动力学计算机数值模拟与应用以及机械零件的PIIID复合、批量处理工艺与应用等。

汤宝寅、王浪平编写的《等离子体浸泡式离子注入与沉积技术》介绍了用于材料表面改性的等离子体浸泡式离子注入与沉积(PIIID)技术。主要内容包括PIIID技术发展概况、基础理论、PIIID设备关键部件设计、PIIID鞘层动力学计算机理论数值模拟与应用以及机械零件的PIIID复合、批量处理工艺与应用等。本书也给出了PIIID技术最新进展与研究成果。

《等离子体浸泡式离子注入与沉积技术》涉及多门学科和技术，专业知识面宽广，内容系统全面，实用性强，可作为材料科学与工程相关专业本科生和研究生以及从事表面技术研究、开发和生产的工程技术人员的参考书。

第1章 绪论

 1.1 离子注入技术

1.1.1 离子注入技术的发展

1.1.2 束线离子注入(IBII)的局限性

 1.2 等离子体浸泡式离子注入技术

1.2.1 等离子体浸泡式离子注入技术原理

1.2.2 等离子体浸泡式离子注入技术与离子渗氮技术的区别

1.2.3 等离子体浸泡式离子注入技术与沉积(PIIID)技术

 1.3 束线离子注入与等离子体浸泡式离子注入技术的比较

1.3.1 PIII与IBII技术的比较

1.3.2 两种离子注入技术要素的比较

1.3.3 IBII和PIII各自的优势及应用领域

 1.4 等离子体浸泡式离子注入与沉积技术研究现状

1.4.1 PIII过程鞘层动力学计算机理论数值模拟技术

1.4.2 脉冲宽度可调、大面积、强流阴极弧金属等离子体源

1.4.3 高电压下慢速旋转油冷靶台与组合夹具

1.4.4 减少、抑制靶的二次电子发射

1.4.5 大功率固态电路脉冲调制器技术

1.4.6 PIIID内表面处理技术

1.4.7 PIIID批量、复合处理技术

 参考文献

第2章 PIII理论基础与等离子体诊断测量

 2.1 真空与气体分子运动沦基本概念

2.1.1 真空

2.1.2 气体分子运动论基本概念

 2.2 等离子体

2.2.1 气体放电与等离子体

2.2.2 等离子体基本方程

2.2.3 平衡态性质

2.2.4 等离子体动力学

 2.3 鞘层

2.3.1 基本概念与理论方程

2.3.2 Bohm鞘层判据

2.3.3 离子阵鞘层

2.3.4 正离子阵鞘层的形成

2.3.5 动态鞘层的扩展

 2.4 高能离子与材料的相互作用

2.4.1 离子射程

2.4.2 浓度分布

2.4.3 沟道效应

2.4.4 辐射损伤

2.4.5 辐射增强扩散

2.4.6 溅射

2.4.7 离子注入表面强化作用机制

 2.5 等离子体及鞘层的诊断与参数测量

2.5.1 等离子体诊断与参数测量

2.5.2 鞘层扩展诊断

 参考文献

第3章 等离子体浸泡式离子注入与沉积设备

 3.1 PIIID设备总体结构

 3.2 真空处理室

3.2.1 真空处理室几何形状与尺寸

3.2.2 真空处理室材料

3.2.3 处理室本底真空度

3.2.4 多极会切磁场位形

3.2.5 电磁辐射与软X射线防护

3.2.6 处理室内衬与高压瓷绝缘柱(套)屏蔽

3.2.7 真空处理室大门

3.2.8 接口

 3.3 高真空抽气系统

3.3.1 真空泵组的选择

3.3.2 高真空抽气泵的抽速和泵组配置

3.3.3 真空处理室的气体流量

3.3.4 供气系统

 3.4 高压靶台及组合夹具

 3.5 等离子体源

3.5.1 热阴极放电

3.5.2 高压脉冲辉光放电

3.5.3 电容耦合RF放电

3.5.4 电感耦合RF放电

3.5.5 微波放电

3.5.6 间接气体等离子体源

3.5.7 阴极弧金属等离子体源

3.5.8 其他等离子体源

 3.6 大功率高压脉冲电源

3.6.1 脉冲调制器的主要技术指标

3.6.2 脉冲调制器输出的平均功率

3.6.3 脉冲调制器阻抗

3.6.4 开关装置

3.6.5 脉冲调制器控制方式

3.6.6 高压脉冲调制器类型

3.6.7 脉冲变压器

3.6.8 PIIID系统过程诊断和控制

 3.7 PIIID设备安全与防护

3.7.1 电气安全

3.7.2 可靠接地

3.7.3 PIIID设备安全自锁

3.7.4 电磁辐射安全

3.7.5 真空处理室安全

3.7.6 真空处理室维修安全

3.7.7 压缩气体容器

3.7.8 化学药品的安全使用

 参考文献

第4章 PIII过程的计算机数值模拟

 4.1 理论模型

4.1.1 郎谬尔动态鞘层模型

4.1.2 流体模型

4.1.3 Particle-in-cell模型

 4.2 典型零部件PIII过程的数值模拟

4.2.1 多个轴承滚珠的PIII处理过程

4.2.2 轴承内外套圈PlII过程的数值模拟

 4.3 基于脉冲高压辉光放电的轴承外圈滚道PIII批量处理的数值模拟

 4.4 典型零部件PIII表面处理工艺参数的选择

4.4.1 高压脉冲幅值的选择

4.4.2 等离子体密度的选择

4.4.3 脉冲电压宽度的选择

4.4.4 被处理零件合理摆放位置

 参考文献

第5章 PIIID表面处理工艺及应用

 5.1 PIIID表面处理工艺

5.1.1 离子注入工艺

5.1.2 薄膜制备工艺

5.1.3 PIIID复合处理工艺及应用

 5.2 聚合物的PIIID表面改性

 5.3 机械零件的PIIID批量处理工艺

5.3.1 平面形状零件的PIIID批量处理工艺及应用

5.3.2 圆柱形零件的PIIID批量处理工艺及应用

5.3.3 零件内表面的PIIID批量处理工艺及应用

5.3.4 球形零件的PIIID批量处理工艺及应用

 5.4 改性层表面分析与表面检测

 参考文献

结束语 等离子体浸泡式离子注入与沉积(PIIID)技术前景展望

附录1 主要英文缩写

附录2 主要物理常数

附录3 公式

附录4 单位换算表