This book gives a comprehensive treatment of plasma spectroscopy, the quantitative study of line and continuous radiation from high temperature plasmas. This highly interdisciplinary field combines elements of atomic, plasma and statistical physics, and has wide application to simulations and diagnostics of laboratory and astrophysical plasmas. Plasma spectroscopy is naturally intertwined with magnetic and inertial fusion energy science. Radiative processes in plasmas are important in the design of fusion facilities, and can be used to diagnose and control conditions in fusion plasmas. In turn, fusion scientists and facilities have played a central role in developing plasma spectroscopy theory and applications.The book covers radiation from plasmas, spectral line broadening, atomic processes in plasmas and level kinetic models, radiative transfer and applications to spectroscopic plasma diagnostics. It is successful both as an introductory text and as a source book of theoretical and experimental research. The book presents a broad development of the theoretical foundations of these topics, and discusses the seminal papers and critical experiments. There is a strong emphasis on applications of plasma spectroscopy, primarily to plasma diagnostics and calculations of radiative cooling rates. Extensive references (current through the end of 1995) point readers to original material and detailed discussions of advanced topics. Of course, a single text cannot treat all aspects of plasma spectroscopy in depth. The strongest and most detailed section of the book is a long chapter on spectral line broadening. For me, the most significant omission is lack of a discussion of laser assisted transitions which can occur in plasmas produced by high intensity lasers.The book was intentionally written to be accessible to young researchers and graduate students. The level is roughly that of a graduate text. It assumes some familiarity with quantum mechanics and statistical thermodynamics, but develops most of the advanced concepts. Plasma spectroscopy is widely used by non-specialists, and the level and organization of the book are suited to use by researchers developing applications of plasma spectroscopic techniques. Finally, the specialist will profit from the comprehensive overview and excellent bibliography presented.The author is highly qualified to write a general book on the spectroscopy of plasmas. Professor Griem has worked in the field of plasma spectroscopy for more than four decades. He is the author ofPlasma Spectroscopy (1964, McGraw-Hill), the first general, quantitative book on the subject of radiation from plasmas, as well as Spectral Line Broadening by Plasmas (1974, Academic Press). Both of these monographs were tremendously influential books. In addition to his long career at the University of Maryland, Professor Griem has worked extensively with numerous research groups in the United States of America and Europe. The depth and breadth of his experience is reflected in the book.The present book is largely new, rather than an update of the 1964 monograph. The two books have a similar organization, especially in the chapters introducing the classical and quantum theories of radiation. The later chapters of the two books diverge strongly as the present text incorporates a vast amount of modern material. The nomenclature and formalism have been updated, and I find this book more accessible than Professor Griem's earlier texts. The other significant changes are that the present book omits the problems at the end of the chapters, many of the tables of numerical results, and the chapters on plasma sources and detectors. While the tables of atomic and line shape results contained in the original book were extremely useful, they have been updated and extended in more recent works.I enthusiastically recommend this book to all scientists interested in the spectroscopy of hot plasmas. Early in his career, Professor Griem wrote the seminal book on plasma spectroscopy. It is gratifying that as a senior scientist he has written a comprehensive monograph incorporating the past three decades of development in the field he so strongly influenced. It is certain to become a coveted and classic book.
本書は、高温プラズマからの線スペクトルおよび連続スペクトルの定量的研究であるプラズマ分光学を包括的に扱ったものである。この高度に学際的な分野は、原子物理学、プラズマ物理学、統計物理学の要素を組み合わせたものであり、実験室プラズマおよび天体プラズマのシミュレーションと診断に広く応用されている。プラズマ分光学は、磁場閉じ込め核融合および慣性核融合の科学と自然に結びついている。プラズマ中の放射過程は、核融合施設の設計において重要であり、核融合プラズマの状態を診断し制御するために用いることができる。逆に、核融合科学者と施設は、プラズマ分光学の理論と応用の開発において中心的な役割を果たしてきた。本書は、プラズマからの放射、スペクトル線の広がり、プラズマ中の原子過程、準位動力学モデル、放射輸送、および分光学的プラズマ診断への応用を扱っている。本書は、入門書としても、理論的・実験的研究の参考書としても成功している。本書は、これらのトピックの理論的基礎を広範に展開し、創始的な論文と決定的な実験について論じている。プラズマ分光学の応用、主にプラズマ診断と放射冷却率の計算に重点が置かれている。膨大な参考文献（1995年末現在）は、読者を詳細なトピックの原論文および発展的議論へと導く。もちろん、単一の書籍でプラズマ分光学のすべての側面を深く扱うことはできない。本書で最も詳細かつ強力な章は、スペクトル線の広がりに関する長い章である。私にとって最も重要な欠落は、高強度レーザーによって生成されたプラズマ中で発生し得るレーザー支援遷移に関する議論がないことである。本書は、若手研究者や大学院生が利用しやすいように意図的に書かれている。その水準はおおよそ大学院の教科書に相当する。量子力学と統計熱力学にある程度の familiarity を仮定しているが、高度な概念のほとんどは展開されている。プラズマ分光学は非専門家によって広く利用されており、本書の水準と構成は、プラズマ分光技術の応用を開発する研究者による利用に適している。最後に、専門家は、提示された包括的な概観と優れた参考文献から利益を得るであろう。著者は、プラズマ分光学に関する一般的な書籍を執筆する資格を十分に有している。Griem教授は、40年以上にわたりプラズマ分光学の分野で研究してきた。彼は、プラズマからの放射に関する最初の一般的かつ定量的な書籍である『Plasma Spectroscopy』（1964年、McGraw-Hill）および『Spectral Line Broadening by Plasmas』（1974年、Academic Press）の著者である。これらの単行本は両方とも、非常に影響力のある書籍であった。メリーランド大学での長いキャリアに加えて、Griem教授は米国およびヨーロッパの多くの研究グループと広範に協力してきた。彼の経験の深さと広さは、本書に反映されている。本書は、1964年の単行本の改訂版というよりも、ほぼ新しい書籍である。両書は、特に古典的および量子論的な放射理論を導入する章において、類似した構成を持つ。しかし、後半の章では、本書が膨大な量の現代的な題材を組み込んでいるため、両書は大きく異なっている。用語と形式は更新されており、私は本書がGriem教授の初期の著作よりも読みやすいと感じている。その他の重要な変更点として、本書では各章末の問題、数値結果の多くの表、およびプラズマ源と検出器に関する章が省略されている。原著に含まれていた原子および線形状の結果の表は非常に有用であったが、それらはより新しい研究において更新され拡張されている。私は、高温プラズマの分光学に興味を持つすべての科学者に本書を熱意を持って推薦する。Griem教授は、キャリアの初期に、プラズマ分光学に関する画期的な書籍を執筆した。彼が強く影響を与えたこの分野の過去30年間の発展を組み込んだ包括的な単行本を、彼が熟練した科学者として執筆したことは喜ばしいことである。本書は、必ずや貴重な古典的書籍となるであろう。