Strongly coupled plasmas (or non-ideal plasmas) are multi-component charged many-particle systems, in which the mean value of the potential energy of the system is of the same order as or even higher than the mean value of the kinetic energy. The constituents are electrons, ions, atoms and molecules. Dusty (or complex) plasmas contain still mesoscopic (multiply charged) particles.In such systems, the effects of strong coupling (non-ideality) lead to considerable deviations of physical properties from the corresponding properties of ideal plasmas, i.e., of plasmas in which the mean kinetic energy is essentially larger than the mean potential energy. For instance, bound state energies become density dependent and vanish at higher densities (Mott effect) due to the interaction of the pair with the surrounding particles. Non-ideal plasmas are of interest both for general scientific reasons (including, for example, astrophysical questions), and for technical applications such as inertially confined fusion.In spite of great efforts both experimentally and theoretically, satisfactory information on the physical properties of strongly coupled plasmas is not at hand for any temperature and density. For example, the theoretical description of non-ideal plasmas is possible only at low densities/high temperatures and at extremely high densities (high degeneracy). For intermediate degeneracy, however, numerical experiments have to fill the gap. Experiments are difficult in the region of `warm dense matter'.The monograph tries to present the state of the art concerning both theoretical and experimental attempts. It mainly includes results of the work perfomed in famous Russian laboratories in recent decades.After outlining basic concepts (chapter 1), the generation of plasmas is considered (chapter 2, chapter 3). Questions of partial (chapter 4) and full ionization (chapter 5) are discussed including Mott transition and Wigner crystallization. Electrical and optical properties are the topics of chapters 6 to 8, followed by problems of metallization (chapter 9), non-neutral and dusty plasmas (chapter 10, chapter 11). References follow after each chapter.The book is of interest for obtaining an overview of the field, and is recommended reading. However, for more detailed information on special (theoretical) topics, one should go into the literature. Little is said with respect to kinetic theory, to the theory of ionization kinetics, to stopping power, effective potentials, and to spectral lines in dense plasmas. The interaction between laser or particle beams and plasmas and the evaluation of the results discussing Hugoniots is only touched on briefly. Astrophysics is not dealt with at all. Some misprints concerning names and years in the references may cause difficulties.
強結合プラズマ(または非理想プラズマ)は、多成分からなる荷電多粒子系であり、その系の平均ポテンシャルエネルギーが平均運動エネルギーと同程度かそれ以上である。構成要素は、電子、イオン、原子、分子である。ダストプラズマ(または複合プラズマ)は、さらにメソスケールの(多価に帯電した)粒子を含む。このような系では、強結合(非理想性)の効果により、物理的性質が理想プラズマ(すなわち、平均運動エネルギーが平均ポテンシャルエネルギーよりも本質的に大きいプラズマ)の対応する性質から大きく逸脱する。例えば、束縛状態のエネルギーは密度に依存するようになり、周囲の粒子との相互作用により、高密度では消滅する(モット効果)。非理想プラズマは、一般的な科学的理由(例えば、天体物理学の諸問題を含む)と、慣性核融合のような技術的応用の両方にとって興味深い。実験的にも理論的にも多大な努力が払われているにもかかわらず、強結合プラズマの物理的性質に関する満足のいく情報は、あらゆる温度と密度において得られているわけではない。例えば、非理想プラズマの理論的記述は、低密度・高温領域と、極めて高密度(高縮退)領域でのみ可能である。中間的な縮退領域では、数値実験がそのギャップを埋めなければならない。実験は「暖かい稠密物質」の領域では困難である。このモノグラフは、理論的および実験的試みの両方に関する最新の知見を提示しようとするものである。主に、近年のロシアの著名な研究所で行われた研究の成果を含んでいる。基本概念の概説(第1章)に続き、プラズマの生成(第2章、第3章)が考察される。部分電離(第4章)と完全電離(第5章)の問題は、モット転移とヴィグナー結晶化を含めて議論される。電気的および光学的性質は第6章から第8章の主題であり、続いて金属化の問題(第9章)、非中性およびダストプラズマ(第10章、第11章)が扱われる。各章の後に参考文献が続く。この本は、この分野の概観を得るために有益であり、推薦できる読み物である。しかしながら、特別な(理論的な)主題に関するより詳細な情報については、文献に当たるべきである。運動論、電離動力学の理論、阻止能、有効ポテンシャル、高密度プラズマ中のスペクトル線については、ほとんど述べられていない。レーザーまたは粒子ビームとプラズマとの相互作用、およびユゴニオを議論する結果の評価は、簡単に触れられているにすぎない。天体物理学は全く扱われていない。参考文献中の名前と年号に関するいくつかの誤植が、困難を引き起こす可能性がある。