Yu.N.Dnestrovskij
等离子体（plasma）是广泛存在于宇宙中不同于固体、液体和气体的物质第四态，是由自由电子和正离子组成的气体状物质。
描述磁聚变装置托卡马克中的热等离子体是一个难题，很多等离子体特性还未得到合理的物理解释，其中一个重要性质就是等离子体的自组织。从很多实验结果可以得出，等离子体压强和温度的径向剖面并不随等离子体的沉积功率和密度的变化而改变。本书致力于研究托卡马克等离子体中能量和粒子的约束问题。作者提出了用一种规范化剖面传输模型（Canonical Profile Transport Model，CPTM）来作为模拟等离子体放电的通用数学模型，CPTM模型的优点在于它包含了数学模型中的自组织效应，而不用借助特定的物理机制。模型包含离子和电子温度、等离子体密度和环形旋转速度的一维传输方程，而这些方程实际上是粒子、动量和能量守恒定律的重新表述，而规范化剖面则在数学上把模型表为一个变分问题，从而可以利用单一原理来描述托卡马克中非常不同的运作模式（L-Mode， H-Mode， Advanced Modes， Radiating Improved Modes 等…）。
全书由6章组成：1.通过实验中的具体例子说明了等离子体自组织的一些基本概念；2.托卡马克等离子体中规范化剖面的变分原理，针对所谓的温度和压强剖面提出了一个变分公式；3.仿星器中规范剖面的研究进展，将等离子体自组织的思想拓展到了仿星器；4.传输系数和比例定律对于研究等离子体的理论局限性，并举例进行了说明；5. 规范化剖面传输模型的线性描述，并讨论了其具体应用；6. 规范化剖面传输模型的非线性描述，其可用于描述针对内部和外部传输障碍而改进后的约束机制。
本书作者Y.N.Dnestrovskii在聚变等离子体模拟领域是一位全球公认的权威科学家，他的很多思想都影响了该领域的实验和理论研究。他是等离子体传输一维模型的发明者，是俄罗斯国家研究中心库尔恰托夫研究所的成员。作者利用世界领先的托卡马克装置说明了用CPTM模型模拟等离子体的实用性。在所有情况下，离子和电子温度剖面计算结果与实验结果间的微小差异都证实了CPTM模型的有效性。同时此模型也为未来实验结果的分析和等离子体参数的预测提供了一个实用的数学工具。
本书适合于从事等离子体科学领域的研究生和科研人员阅读、参考。
郑耀昕，硕士研究生
（中国科学院空间科学与应用研究中心）
