瞬态电离辐射激励强电磁脉冲 清华大学出版社 下载 pdf 2025 网盘 epub 在线 mobi 免费

本书讲述了电离辐射的概念以及与物质作用的种类，核爆炸的电离辐射激励电磁脉冲环境的物理机理、分类以及空间分布规律，以激光惯性约束装置为例讲述地面大科学装置中的电离辐射激励强电磁脉冲环境的物理机理与分类，数值模拟方法、瞬态强电磁脉冲环境准确测量的手段与方法，最后介绍了电离辐射总剂量与强电磁脉冲协和效应的研究方法以及强电磁脉冲国际标准概况。 本书可供从事电磁环境效应、电磁兼容以及抗辐射加固领域研究的科研人员参考，也可作为高等院校从事电磁环境效应、电磁安全领域相关专业的本科生、研究生和教师的参考书。

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 核爆炸产生的电磁脉冲

1.3 辐射模拟装置产生的电磁脉冲

1.4 强电磁脉冲国际标准

参考文献

第2章 电离辐射的种类及其与物质的相互作用

2.1 基本概念和术语

2.1.1 原子的结构

2.1.2 电离辐射的能量

2.2 电离辐射的种类

2.2.1 常见电离辐射的种类及属性

2.2.2 常见的瞬态电离辐射来源

2.3 带电粒子与物质的相互作用

2.3.1 带电粒子与物质的相互作用概述

2.3.2 重带电粒子与物质的相互作用

2.3.3 快电子与物质的相互作用

2.4 光子与物质的相互作用

2.4.1 作用截面

2.4.2 光电效应

2.4.3 康普顿效应

2.4.4 电子对效应

2.4.5 三种效应的比较

2.4.6 γ射线窄束的衰减规律

2.5 中子与物质的相互作用

2.5.1 中子的分类

2.5.2 宏观截面和平均自由程

2.5.3 弹性散射

2.5.4 非弹性散射

2.5.5 中子与空气的相互作用

参考文献

第3章 时域有限差分算法

3.1 研究背景与现状

3.2 时域有限差分方程

3.2.1 直角坐标系差分公式

3.2.2 收敛性和稳定性分析

3.2.3 柱坐标系差分公式

3.3 吸收边界条件

3.3.1 Mur吸收边界

3.3.2 接近匹配层吸收边界

3.4 时偏FDTD算法

参考文献

第4章 PIC粒子模拟算法

4.1 研究背景与现状

4.2 粒子推动方程

4.3 电磁场与粒子的耦合

4.4 电流密度的数学表达

参考文献

第5章 高空核爆炸激励电磁脉冲的物理机理与规律

5.1 核爆电磁脉冲物理机理

5.1.1 核爆炸γ辐射源

5.1.2 γ射线与物质相互作用的衰减规律

5.1.3 康普顿效应

5.2 高空核爆炸向地面产生的电磁脉冲

5.2.1 早期HEMP-E1的数值模拟

5.2.2 结论

5.3 高空核爆炸向卫星轨道产生的色散电磁脉冲

5.3.1 爆心附近核电磁脉冲环境

5.3.2 爆高的影响

5.3.3 爆炸当量的影响

5.3.4 电离层对电磁脉冲信号的影响

5.3.5 高频电磁波通过电离层的衰减

5.3.6 卫星轨道电场峰值

参考文献

第6章 腔体系统电磁脉冲的物理机理与规律

6.1 研究背景与现状

6.2 腔体内SGEMP仿真模型

6.2.1 二维仿真模型

6.2.2 三维仿真模型

6.3 二维模型的仿真结果及规律

6.3.1 典型的时域波形

6.3.2 X射线能注量的影响

6.3.3 X射线脉冲宽度的影响

6.3.4 X射线能量的影响

6.4 三维模型的仿真结果及规律

6.4.1 典型的时域波形

6.4.2 腔体内SGEMP的空间分布

6.4.3 腔体内SGEMP的频率特性

6.5 腔体外部SGEMP的仿真结果及规律

6.5.1 研究现状

6.5.2 三维仿真结果及规律

参考文献

第7章 线缆系统电磁脉冲的物理机理与规律

7.1 研究背景与现状

7.2 线缆系统电磁脉冲的物理机理

7.3 时域有限差分法的仿真结果与规律

7.3.1 时域有限差分方程

7.3.2 仿真结果与规律

7.4 传输线+有限元方法仿真结果及规律

7.4.1 简化模型

7.4.2 有限元法

7.4.3 仿真结果与规律

参考文献

第8章 源区电磁脉冲的物理机理与规律

8.1 研究背景与现状

8.2 地面核爆炸SREMP理论分析

8.2.1 早期波过程

8.2.2 饱和扩散过程

8.2.3 后期准静态过程

……

孟萃，博士，清华大学工程物理系长聘副教授，博士生导师，HPEM Fellow。研究领域为电离辐射环境下的强电磁脉冲机理、效应与评估技术。现在是IECSC77C 工作组成员，“中国信息与电子工程科技发展战略研究中心”特聘专家、中国兵工学会复杂物理场专业委员会委员、中国电磁兼容标准化技术委员会大功率暂态现象标准委员会委员。

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编辑推荐

瞬态电离辐射与周围物质（含空气）作用的物理过程会激励强电磁脉冲，该物理问题在核武器研究中首先被发现并引起重视；随着科学技术的发展，激光惯性约束聚变以及核辐射模拟等大科学装置面临的电磁兼容问题中同样存在这样的问题。现代科技对电磁防护手段有了更高要求，本书就为了解决这个重要的问题，这个研究再国内的研究尚属于空白。