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| 內容簡介： |
本书主要阐述了航天器平衡电位概念，航天器表面充电的场景、环境、时
间等原理性内容，利用数学语言描述了电子、电荷、电势及太空中充电的原
理，阐明了各种物理量及现象间的联系，介绍了航天器充电温度、表面环境、
高电位、单极-偶极模型、航天器充电中电子密度的独立性、束发射引起的航天
器充电、航天器充电效果平衡与抑制等方面的内容，是阐述航天器表面充电的
物理学原理的专著。
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| 目錄：
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第1章概述1
1.1何为航天器充电 1
1.2何为航天器电势？1
1.3为什么航天器充电如此重要？1
1.4航天器充电发生在哪里？2
1.5航天器充电何时发生？3
1.6电子和离子通量4
1.7一般参考资料6
参考文献8
第2章航天器平衡势10
2.1导言10
2.1.1同性电荷相斥10
2.1.2异性电荷相吸11
2.2瞬态充电11
2.3平衡水平12
2.4浮动电势13
2.5鞘区中的电子和离子能量13
2.5.1入射电子14
2.5.2出射电子14
2.5.3入射正离子15
2.5.4出射离子15
参考文献17
第3章电流平衡18
3.1朗缪尔引力公式18
3.2入射电流20
3.3电子和离子电流的平衡20
3.4多个电流的平衡21
第4章如何测算航天器电势23
4.1能量分布23
4.1.1互斥物质24
4.1.2增强图形24
4.1.3非麦克斯韦分布25
4.2测量分布的仪器25
4.2.1阻滞势分析器25
4.2.2RPA缺点26
4.2.3等离子体分析仪26
4.2.4长吊臂27
参考文献29
第5章二次电子和背散射电子30
5.1二次电子30
5.2背散射电子31
5.3输入和输出电通量32
5.4SEY和BEY的经验公式33
5.5研究问题35
参考文献37
第6章诱发航天器充电的临界温度39
6.1航天器充电初始电流平衡39
6.2两个重要特性40
6.3积分结果41
6.4各种材料的临界温度43
6.5临界温度存在的证据44
6.6输入和输出麦克斯韦电流平衡45
参考文献48
第7章表面条件的重要性49
7.1不准确的主要原因49
7.2二次电子系数公式49
7.3表面条件50
7.4背散射电子系数52
7.5航天器表面条件的应用52
参考文献54
第8章高能级航天器电势56
8.1超过临界温度56
8.2离子诱导的二次电子57
8.3Kappa分布59
参考文献61
第9章航天器在日光下充电63
9.1光电效应63
9.2光电发射63
9.3光电子电流64
9.4充电至正电势65
9.5光电子产额66
9.6表面条件66
9.6.1重要属性167
9.6.2重要属性267
9.7日光下的差异充电67
9.8差异充电的潜在场景68
9.8.1成对双向反射面68
9.8.2日食结束69
9.9总结69
参考文献71
第10章单极偶极模型72
10.1简介72
10.2单极偶极模型73
10.3说明性示例75
10.4电子通量逃逸率76
10.5捕获低能电子的证据77
10.6“三分之一”电势比率78
参考文献79
第11章航天器充电中环境电子密度的独立性问题80
11.1简介80
11.2麦克斯韦等离子体充电的发端80
11.3麦克斯韦等离子体中的有限电势充电81
11.4Kappa等离子体中的航天器充电81
11.5导体航天器的日光充电82
11.6日光下导电航天器的负电压充电83
11.7单极偶极模型中的充电84
11.8双麦克斯韦分布84
11.9电离层充电84
11.10航天器充电的多面性：临界温度和环境电子密度的依赖性
问题85
参考文献87
第12章束流发射引起的航天器充电89
12.1简要回顾89
12.2光束发射90
12.3电子束回扫91
12.4增压93
12.5驱动力和响应94
12.6电子束发散95
12.7空间推进的束流发射96
12.8电子束发射造成的航天器损坏98
参考文献99
第13章抑制方法100
13.1主动和被动方法100
13.2电子场发射101
13.3两种电子发射方法的缺点102
13.4低能离子发射103
13.5低能等离子体发射103
13.6局部导电涂层104
13.7极性分子喷雾104
13.8通过镜面抑制105
13.9使用LED缓解106
参考文献108
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| 內容試閱：
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自S.E.DeForest（J.Geophys Res.，第77卷，第651~659页，1972）观察到了ATS5航天器被充电至负几千伏电压后，航天器充电现象开始得到关注。20世纪70年代到80年代，美国空军学院召开了为期四届的航天器充电专题会议，预示着航天器充电走上台前。自那时起，航天器充电相关的论文、评论及教科书相继出现。现如今，航天器表面充电物理学已是一些大学和学院教授的课程。
过去30年，出版了两本关于航天器表面充电物理学主题的实用教科书，分别是1996年由剑桥大学出版社出版的Hastings和Garrett创作的《航天器空间环境相互作用》；2012年由普林斯顿大学出版社出版的Lai创作的《航天器充电基础》。
应出版商泰勒弗朗西斯出版集团要求，将Lai和Cahoy的一篇题为《航天器充电》的文章（刊载于泰勒弗朗西斯出版集团于2017年出版的《等离子体技术百科全书》）扩展为专著。为完成此任务，笔者充分借鉴了麻省理工学院空间推进实验室及波士顿学院举办的多次教学研讨会成果。笔者很荣幸能在麻省理工学院和波士顿学院举办教学研讨会，在此向工作在这些单位的 Manuel MartinezSanchez、Paulo Lozano及Patricia Doherty等表示衷心的感谢。
请对知识内容要求较为全面的读者谅解：本书没有介绍实验室实验、数值计算和模拟方法、空间仪器和工程、深层充电、三重根跃迁、临界温度的替代方案、表面材料特性和数据库、放电起始、放电扩展及更多内容。本书内容更专注于航天器充电的基本物理学。
本书不是对理论的阐述，而是尝试解释航天器表面充电物理学的内涵。引用爱因斯坦的名言：“除非您能向祖母解释，否则您不会真正理解某事！”（L.Maiani，Euro Phys J.，doi:10.1140/epjh/e20178004092017）。在此向所有提出建设性问题的同事和学生们表示感谢，希望本书能够帮助、激励并吸引各位读者。
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