各种类型的等离子体具有各自不同的特性,而且它们又处于异乎寻常的状态中,并经历着十分复杂的运动和变化过程,例如它们处于异常高温,高压(或真空)和强而复杂的磁场中,产生各种复杂的磁流体运动过程,并产生各种形式的辐射,而且等离子体内部的各种成分(包括离子、电子、光子等)之间经历着十分复杂的粒子和能量的输运过程,以及各种相互作用过程,包括等离子体粒子间、电磁波和等离子体之间及等离子体和固体表面之间的相互作用过程,要真实地了解等离子体内部的状态,及各种运动过程是一件很困难的事,等离子体诊断的目的,就是设法利用一切可能利用的手段来对等离子体进行诊断,以图较多地了解它的内部状态,例如各种离子和电子的温度和密度、电流和电磁场等的空间和时间分布,以及各种不稳定性、辐射等的运动状态等,没有这些测量数据就无法对实验和装置作出正确的判断,也就无法进行新的探索,所以各种等离子体诊断手段是实验等离子体物理工作者的耳目,在等离子体物理研究中起着重要的作用。等离子体诊断方法大体上可分为两类:一类是被动地检测从等离子体内部射击出来的一切物质(包括从微波到X射线各种频区的电磁波,逃逸的原子、电子、中子及其他粒子等)以及等离子体在外部产生的磁场从而推断等离子体内部的特性,另一类是主动地插入各种形式的探针如静电探针,磁探针、微波探针,激光探针等,它们深入到等离子体内部,并根据它们与等离子体相互作用的特性来对等离子体进行诊断,等离子体诊断手段需很高的实验技巧,而且由于受到多种复杂因素的影响,所获得的结果不那么直接和明确,须经过细致的分析研究。等离子体诊断所涉及的内容和所用的技术十分广泛,而且随着科学技术的发展不断地发展和变化,因此在这一章里不可能系统地介绍,只能着重对几种主要、常用的诊断手段进行讨论。
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