کتاب مهندسی پلاسما

معرفی کتاب مهندسی پلاسما

کتاب الکترونیکی «مهندسی پلاسما (ویراست دوم)» نوشتهٔ مایکل کایدر و «آیزاک آی. بیلیس» با ترجمهٔ بابک شکری و ویراستاری ناهیده کاظم‌زاده گنجی، اثری جامع در حوزهٔ فیزیک و مهندسی پلاسما است که توسط مرکز چاپ و انتشارات دانشگاه شهید بهشتی منتشر شده است. این کتاب به بررسی اصول، روش‌ها و کاربردهای پلاسما در زمینه‌هایی مانند پیشرانش فضایی، فناوری نانو و پزشکی می‌پردازد و برای دانشجویان و پژوهشگران رشته‌های فیزیک، مهندسی برق و هوافضا مناسب است. نسخه الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب مهندسی پلاسما

«مهندسی پلاسما» تصویری گسترده از دانش و فناوری پلاسما ارائه می‌دهد و به‌عنوان منبعی برای آموزش و پژوهش در حوزه‌های مختلف علمی و مهندسی شناخته می‌شود. این کتاب در ویراست دوم خود، با توجه به پیشرفت‌های چند دههٔ اخیر در تولید و کاربرد پلاسما، به‌روزرسانی شده و مباحثی مانند تولید پلاسما در تخلیه‌های الکتریکی، کاربردهای نوین در فناوری نانو و زیست‌پزشکی، و پیشرانش فضایی را پوشش می‌دهد. نویسندگان تلاش کرده‌اند تا مفاهیم نظری و تجربی را به‌صورت یکپارچه و با تکیه بر پژوهش‌های خود و دیگران ارائه دهند. ساختار کتاب به گونه‌ای است که هر فصل به‌طور مستقل قابل مطالعه است و طیف وسیعی از موضوعات، از اصول پایه تا کاربردهای پیشرفته، را دربرمی‌گیرد. این اثر علاوه بر ارائهٔ مبانی نظری، به معرفی ابزارهای تشخیصی، مدل‌سازی عددی و روش‌های شبیه‌سازی نیز می‌پردازد و در بخش‌هایی به کاربردهای پلاسما در فناوری نانو و پزشکی اشاره می‌کند. کتاب حاضر برای دانشجویان، پژوهشگران و مهندسانی که به دنبال درک عمیق‌تر از فیزیک و مهندسی پلاسما هستند، قابل استفاده است.

خلاصه کتاب مهندسی پلاسما

این کتاب با معرفی مفاهیم اولیهٔ پلاسما آغاز می‌شود و به بررسی ویژگی‌های گازهای یونیده، فرآیند یونش، شبه‌خنثایی و نقش برهم‌کنش‌های کولنی در رفتار پلاسما می‌پردازد. سپس انواع پلاسماهای طبیعی و آزمایشگاهی، از جمله پلاسماهای همجوشی گرماهسته‌ای، قوس‌های خلا و پلاسماهای سرد معرفی می‌شوند. در ادامه، پدیده‌های برخوردی، سطح مقطع تبادل بار، یونش و بازترکیب، و تعادل پلاسما به‌تفصیل شرح داده می‌شوند. بخش مهمی از کتاب به امواج و ناپایداری‌های پلاسما اختصاص دارد؛ امواج الکترومغناطیسی، امواج صوتی یونی، نوسانات لانگمویر و تأثیر میدان مغناطیسی بر رفتار موجی پلاسما بررسی می‌شوند. همچنین، ناپایداری‌های مختلف مانند ناپایداری دوجریانی و جنبشی و سازوکارهای میرایی لانداو توضیح داده شده‌اند. فصل‌های بعدی به برهم‌کنش پلاسما با دیواره، تشکیل غلاف الکترواستاتیک، شرایط مرزی و مدل‌سازی عددی این نواحی می‌پردازند. پدیده‌های سطحی مانند گسیل الکترون (گرمایونی، میدانی و ثانویه) و تبخیر مواد نیز مورد بحث قرار گرفته‌اند. در بخش‌های پایانی، کاربردهای مهندسی پلاسما در پیشرانش فضایی، فناوری نانو (سنتز نانومواد، لوله‌های نانوکربنی، گرافن) و پزشکی پلاسما (درمان سرطان، برهم‌کنش با سلول‌ها) مطرح می‌شود. کتاب با ارائهٔ مثال‌های عددی، مدل‌سازی‌های تحلیلی و شبیه‌سازی‌های عددی، تلاش می‌کند تا پیوند میان نظریه و کاربرد را برقرار کند.

چرا باید کتاب مهندسی پلاسما را خواند؟

این کتاب با پوشش جامع مباحث پایه و پیشرفتهٔ مهندسی پلاسما، امکان آشنایی با مفاهیم کلیدی، روش‌های تجربی و مدل‌سازی‌های عددی را فراهم می‌کند. خواننده با مطالعهٔ این اثر می‌تواند درک دقیقی از رفتار پلاسما در شرایط مختلف، کاربردهای آن در فناوری‌های نوین و چالش‌های پژوهشی این حوزه به‌دست آورد. همچنین، مثال‌ها و مطالعات موردی ارائه‌شده، ارتباط میان نظریه و عمل را روشن می‌سازد و مسیر پژوهش و توسعه در زمینه‌های مرتبط با پلاسما را هموار می‌کند.

خواندن کتاب مهندسی پلاسما را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

این کتاب برای دانشجویان و پژوهشگران رشته‌های فیزیک، مهندسی برق، مهندسی هوافضا و علاقه‌مندان به فناوری نانو و پزشکی پلاسما مناسب است. همچنین برای کسانی که به دنبال منابعی برای درک عمیق‌تر پدیده‌های پلاسما و کاربردهای آن در صنعت و پژوهش هستند، مفید خواهد بود.

فهرست کتاب مهندسی پلاسما

- فصل ۱: مفاهیم پلاسما به معرفی اولیهٔ پلاسما، فرآیند یونش، شبه‌خنثایی، انواع پلاسماهای طبیعی و آزمایشگاهی و کاربردهای آن می‌پردازد. - فصل ۲: پدیده‌های مربوط به ذرات پلاسما برخورد ذرات، سطح مقطع تبادل بار، یونش و بازترکیب، تعادل پلاسما و مدل‌های آماری را بررسی می‌کند. - فصل ۳: امواج و ناپایداری‌ها در پلاسما امواج الکترومغناطیسی، امواج صوتی یونی، نوسانات لانگمویر، تأثیر میدان مغناطیسی و انواع ناپایداری‌ها را شرح می‌دهد. - فصل ۴: برهم‌کنش‌های پلاسما و دیواره به بررسی غلاف الکترواستاتیک، شرایط مرزی، مدل‌سازی عددی و پدیده‌های سطحی مانند گسیل الکترون و تبخیر می‌پردازد. - فصل ۵: کاربردهای مهندسی پلاسما کاربرد پلاسما در پیشرانش فضایی، فناوری نانو (سنتز نانومواد، لوله‌های نانوکربنی، گرافن) و پزشکی پلاسما (درمان سرطان، برهم‌کنش با سلول‌ها) را مطرح می‌کند. - واژه‌نامه فارسی-انگلیسی و انگلیسی-فارسی برای تسهیل درک اصطلاحات تخصصی حوزهٔ پلاسما ارائه شده است.

بخشی از کتاب مهندسی پلاسما

«وقتی گازی خنثی یونیزه می‌شود، مانند محیطی رسانا رفتار می‌کند. فرایند یونش پدیده‌ای است که با جدا شدن الکترون‌ها از اتم‌ها همراه است و در نتیجه جفت فرات باردار منفی و مثبت ایجاد می‌شود. خواص الکتریکی چنین گاز یونیده‌ای به چگالی ذرات باردار بستگی دارد. یکی از مهم‌ترین تمایزها میان گاز یونیده و محیط خنثی این است که برهم‌ کنش کولنی بین ذرات باردار دینامیک گاز را تعیین می‌کند. گاز یونیده قادر به رسانش جریان است. این ویژگی به خصوص در حضور میدان مغناطیسی اهمیت ویژه‌ای دارد. زمانی که برهم‌کنش جریان و میدان مغناطیسی به نیروی الکترومغناطیسی منجر می‌شود و در نتیجه دینامیک شارش آن را تغییر می‌دهد. گازهای یونیده به دو صورت ضعیف و قوی هستند. گاز یونیدهٔ ضعیف با کسر نسبتاً کوچکی از ذرات باردار مشخص می‌شود و رفتار آن را می‌توان تا حد زیادی با قوانین گاز خنثی توصیف کرد. درحالی که برای توصیف هداسب محیط‌های یونیدهٔ قوی الکتروه تام که لازم است حالت فیزیکی گاز یونیده را که در آن چگالی ذرات باردار مثبت و منفی تقریباً برابرند، حالت شبه‌خنثی می‌نامیم. پلاسما گاز یونیده‌ای است که شرط شبه‌خنثایی را برآورده می‌کند.»