Плазма как агрегатное состояние вещества


Плазма, свойства, виды, получение и применение.

 

 

Плазма – это четвертое агрегатное состояние вещества, образуемое сильно нагретым ионизированным газом, состоящим из электронов и ионов.

 

Плазма, определение, понятие, характеристики

Наиболее типичные формы плазмы. Виды плазмы. Классификация плазмы

Свойства плазмы. Условия – критерии признания плазмой система с заряженными частицами. Параметры плазмы

Отличие плазмы от газа

Получение (создание) и применение плазмы

 

Плазма, определение, понятие, характеристики:

Плазма (от греч. πλάσμα «вылепленное», «оформленное») – это четвертое агрегатное состояние вещества, образуемое сильно нагретым ионизированным газом, состоящим из электронов и ионов. В ее состав могут входить не только ионы и электроны, но и атомы, молекулы и любые другие заряженные частицы с положительными и отрицательными зарядами (например, кварк-глюонная плазма). Причем количество положительно и отрицательно заряженных частиц примерно одинаково. Они движутся коллективно, а не попарно, как в классическом газе, существенно увеличивая проводимость вещества и его зависимость от электромагнитных полей. Сама же по себе плазма квазинейтральна – сумма заряда его любого объема максимально приближено к нулю.


Плазма, которая содержит электроны и положительные ионы, называют электронно-ионной плазмой. Если в плазме рядом с заряженными частицами имеются и нейтральные молекулы, то ее называют частично ионизированной. Плазма, состоящая только из заряженных частиц, называется полностью ионизированной.

Чтобы система с заряженными частицами стала плазмой, им требуется расположиться на минимальном расстоянии друг от друга и взаимодействовать между собой. Когда такие эффекты становятся коллективными и их достаточно много, наступает требуемое состояние. Для него (такого состояния) характерна температура от 8000 градусов Кельвина. Из-за постоянного движения частиц плазма становится отличным проводником электрического тока. А используя магнитные поля можно сконцентрировать ее в струю и контролировать дальнейшее движение.

В земных условиях плазменное состояние вещества довольно редко и необычно. Но в масштабах всей Вселенной плазма – наиболее распространенное агрегатное состояние вещества. Из нее состоят Солнце, звезды, верхние слои атмосферы и радиационные пояса Земли. Северные сияния также являются результатом процессов, происходящих в плазме.

 

Наиболее типичные формы плазмы:

Наиболее типичные формы плазмы представлены ниже в таблице:


Искусственно созданная плазма: Земная природная плазма:

 

Космическая и астрофизическая плазма:

 

– плазменная панель (телевизор, монитор),

– вещество внутри люминесцентных (в том числе компактных) и неоновых ламп,

– плазменные ракетные двигатели,

– газоразрядная корона озонового генератора,

– управляемый термоядерный синтез,

– электрическая дуга в дуговой лампе и в дуговой сварке,

– плазменная лампа,

– дуговой разряд от трансформатора Теслы,

– воздействие на вещество лазерным излучением

Яркая сфера ядерного взрыва

– молния,

– огни святого Эльма,

– ионосфера,

– языки пламени (низкотемпературная плазма)

– солнце и другие звезды (те, которые существуют за счет термоядерных реакций),

– солнечный ветер,

– космическое пространство (пространство между планетами, звездами и галактиками),

– межзвездные туманности


 

Виды плазмы. Классификация плазмы:

Плазма может быть:

– искусственной и естественной.

Примеры естественной плазмы: планетарная туманность, межпланетная плазма, ионосфера Земли, хромосфера Солнца и звезд, солнечный протуберанец, солнечная спикула, солнечный ветер, солнечная корона, фотосфера Солнца и звезд, хромосферная вспышка, молния.

высокотемпературной  (температура миллион градусов Kельвина и выше) и низкотемпературной (температура меньше миллиона градусов Kельвина).

У низкотемпературной плазмы средняя энергия электронов меньше характерного потенциала ионизации атома (<10 эВ). Она (низкотемпературная плазма), как правило, представляет собой частично ионизированный газ, т. е. число нейтральных атомов и молекул значительно превышает число заряженных частиц – электронов и ионов. Для низкотемпературной плазмы характерна малая степень ионизации – до 1 %.

Если в низкотемпературной плазме содержится много макроскопических твердых частичек (размером от долей до сотен микрометров) с большим электрическим зарядом, которые либо самопроизвольно образуются в плазме в результате различных процессов, либо вводятся в плазму извне, то она называется пылевой плазмой. Пылевая плазма является частным случаем низкотемпературной плазмы.


Низкотемпературную плазму называют еще технологичной плазмой, так как она внедряется в технологические процессы. Такой плазмой травят и модифицируют свойства поверхностей (создавая алмазные пленки, нитридируя металлы, меняя смачиваемость), очищают газы и жидкости.

Низкотемпературная плазма в соответствии с физическими свойствами может быть стационарной, нестационарной, квазистационарной, равновесной, неравновесной, идеальной, неидеальной.

Примеры низкотемпературной плазмы и ее источники: пламя, искра, различные виды лазеров, катодный взрыв, катодное пятно, катодный факел, плазмотрон, плазменная горелка, фоторезонансная плазма, термоэмиссионный преобразователь, МГД-генератор.

Высокотемпературная плазма также называется еще горячей плазмой. Горячая плазма почти всегда полностью ионизирована (степень ионизации ~100 %).

Вещество в состоянии высокотемпературной плазмы имеет высокую ионизацию и электропроводность, что позволяет использовать ее в управляемом термоядерном синтезе.

полностью ионизированной и частично ионизированной.

Отношение числа ионизованных атомов к полному их числу в единице объёма называют степенью ионизации плазмы. Степень ионизации плазмы в большой степени обуславливает её свойства, в том числе электрические и электромагнитные.


Степень ионизации определяется по следующей формуле:

α = ni / (ni + na),

где α – степень ионизации, ni – концентрация ионов, а na – концентрация нейтральных атомов.

Очевидно, что максимальное значение α равно 1 (или 100 %). Плазму со степенью ионизации 1 (или 100 %) называют полностью ионизованной плазмой.

Субстанции со степенью ионизации менее 1 (или менее 100 %), называют частично ионизированной плазмой;

– идеальной и неидеальной. Данные виды характерны только для низкотемпературной плазмы.

Когда в условной сфере собирается возможный максимум взаимодействующих частиц, плазма становится идеальной. Если же диссипативные процессы имеют место, идеальность нарушается.

Так, если в сфере радиуса Дебая (rD) находится много заряженных частиц  и для нее выполняется условие: N ≈ 4π·n·r3D / 3 ≫1, плазма называется идеальной плазмой,

где rD – радиус Дебая, n – концентрация всех частиц плазмы, N – параметр идеальности.

При N ⩽ 1 говорят о неидеальной плазме.

В идеальной плазме потенциальная энергия взаимодействия частиц мала по сравнению с их тепловой энергией;

равновесной и неравновесной. Данные виды характерны только для низкотемпературной плазмы.

Равновесной плазмой называется низкотемпературная плазма, если её компоненты находятся в состоянии термодинамического равновесия, т. е. температура электронов, ионов и нейтральных частиц совпадает. Равновесная плазма обычно имеет температуру больше нескольких тысяч градусов Kельвина.


Примерами равновесной плазмы могут быть ионосфера Земли, пламя, угольная дуга, плазменная горелка, молния, оптический разряд, фотосфера Солнца, МГД-генератор, термоэмиссионный преобразователь.

В неравновесной плазме температура электронов существенно превышает температуру других компонентов. Это происходит из-за различия в массах нейтральных частиц, ионов и электронов, которое затрудняет процесс обмена энергией.

Плазменные субстанции, создаваемые искусственным путем, изначально не имеют термодинамического равновесия. Равновесие появляется лишь при существенном разогреве вещества, а значит увеличении количества хаотических столкновений частиц друг с другом, что возможно лишь при уменьшении переносимой ими энергии;

стационарной, нестационарной и квазистационарной. Данные виды характерны только для низкотемпературной плазмы.

Стационарная низкотемпературная плазма обладает большим временем жизни по сравнению с временами релаксации в ней. Нестационарная (импульсная) низкотемпературная плазма живёт ограниченное время, определяемое как временем установления равновесия в плазме, так и внешними условиями. Низкотемпературная плазма, время жизни которой превышает характерное время переходных процессов, называется  квазистационарной плазмой. Примером квазистационарной плазмы является газоразрядная плазма;


классической и вырожденной. Классической плазмой, называют такую, где расстояние между частицами много больше длины де-Бройля. В такой плазме частицы можно рассматривать как точечные заряды.

Вырожденная плазма – плазма, в которой сравнима длина де-Бройля с расстоянием между частицами. В такой плазме необходимо учитывать квантовые эффекты взаимодействия между частицами;

однокомпонентной и многокомпонентной (в зависимости от наполняемых ее ионов);

кварк-глюонной. Кварк-глюонная плазма – андронная среда с перемешанными цветными зарядами (кварками, антикварками  и глюонами), образуется, когда сталкиваются тяжелые ультрарелятивистские частицы в среде с высокой энергетической плотностью;

криогенной. Криогенная плазма – это плаз­ма, ох­ла­ж­дён­ная до низ­ких (крио­ген­ных) тем­пе­ра­тур. Например, путем погружения в ванну с жидким азотом или гелием;

газоразрядной. Газоразрядная плазма – плазма, возникающая при газовом разряде;

– плазмой твердых тел. Плазму твердых тел формируют электроны и дырки полупроводников при компенсации их зарядов ионами кристаллических решеток;

– лазерной. Лазерная плазма возникает от оптического пробоя, создаваемого мощным лазерным излучением при облучении вещества.

Существуют и другие подвиды плазменной субстанции.

 

Свойства плазмы:


Основное свойство плазменной субстанции заключается в ее высокой электрической проводимости, существенно превосходящей показатели в других агрегатных состояниях.

На плазму оказывает влияние электромагнитное поле, позволяющее сформировать нужную форму, количество слоев и плотность. Заряженные частицы движутся вдоль и поперек направления электромагнитного поля, их движение бывает поступательным или вращательным. Данное свойство плазмы называется также взаимодействие плазмы с внешним электромагнитным полем или электромагнитное свойство плазмы.

Плазма светится, обладает нулевым полным зарядом и высокой частотой, приводящей к вибрации.

Несмотря на высокую электрическую проводимость она (плазма) квазинейтральна – частицы с положительным и отрицательным зарядами имеют практически равную объемную плотность.

Чтобы сохранить свойства плазмы, с ней не должны контактировать более холодные и плотные среды.

Для частиц плазмы характерно т.н. коллективное взаимодействие. Оно означает, что заряженные частицы плазмы, в силу наличия электромагнитных зарядов, взаимодействуют одновременно с целой системой близкорасположенных заряженных частиц, а не попарно, как обычном газе.

 

Условия – критерии признания плазмой система с заряженными частицами:


Любая система с заряженными частицами соответствует определению плазмы при наличии следующих условий-критериев:

достаточной плотности наполняющих ее электронов, ионов и других структурных единиц вещества, чтобы каждая из них взаимодействовала с целой системой близкорасположенных заряженных частиц.  Для коллективного взаимодействия заряженных частиц их расположение должно быть максимально близким и находиться в сфере влияния (сфере радиусом Дебая).

Условие считается выполненным, если число заряженных частиц в сфере влияния (сфера радиусом Дебая) достаточно для возникновения коллективных эффектов.

Математически это условие можно выразить так:

r3D·N ≫ 1, где r3D – сфера радиусом Дебая, N – концентрация заряженных частиц;

приоритета внутренних взаимодействий. Это означает, что радиус дебаевского экранирования должен быть мал по сравнению с характерным размером плазмы. Условие выполняется, когда поверхностные эффекты в сравнении со значительными внутренними эффектами плазмы становятся ничтожно малы и ими пренебрегают.

Математически это условие можно выразить так:

rD / L ≪ 1, где rD –радиус Дебая, L – характерный размер плазмы;

появления плазменной частоты. Данный критерий означает, что среднее время между столкновениями частиц велико по сравнению с периодом плазменных колебаний. Условие выполняется при возникновении плазменных колебаний, превосходящих молекулярно-кинетические.

 

Параметры плазмы:


У четвертого состояния вещества выделяют следующие параметры:

концентрацию входящих в нее частиц.

В плазме все составляющие ее компоненты хаотически движутся. Чтобы измерить их концентрацию в единице объема, сначала разделяют входящие в нее частицы по группам (электроны, ионы, остальные нейтральные), потом по сортам сами ионы, и находят значения для каждого вида отдельно (ne, ni и na), где ne – концентрация свободных электронов, ni – концентрация ионов, na – концентрация нейтральных атомов;

степень и кратность ионизации.

Для того, чтобы превратить вещество в плазму его необходимо ионизировать. Степень ионизации пропорциональна числу атомов, отдавших или поглотивших электроны, и больше всего зависит от температуры. Отношение числа ионизованных атомов к полному их числу в единице объёма называют степенью ионизации плазмы. Степень ионизации плазмы в большой степени обуславливает её свойства, в том числе электрические и электромагнитные.

Степень ионизации определяется по следующей формуле:

α = ni / (ni + na),

где α – степень ионизации, ni – концентрация ионов, а na – концентрация нейтральных атомов.

α – это безразмерный параметр, показывающий, сколько атомов вещества смогли отдать или поглотить электроны. Понятно, что αmax = 1 (100%), а усредненный заряд его ионов, называемый также кратностью ионизации (Z) будет находиться в пределах ne = <Z> ni, где ne – концентрация свободных электронов.

При αmax плазма полностью ионизирована, что характерно в основном для «горячей» субстанции – высокотемпературной плазмы.

температуру. Разные вещества переходят в состояние плазмы при разной температуре, что объясняется строением внешних электронных оболочек атомов вещества: чем легче атом отдает электрон, тем ниже температура перехода в плазменное состояние.

 

Отличие плазмы от газа:

Плазма – своеобразная производная газа, получаемая при его ионизации. Однако у них существуют определенные отличия.

Прежде всего, это наличие электрической проводимости. У обычного газа (например, воздуха) она стремится к нулю. Большинство газов – хорошие изоляторы, пока не повергнуты дополнительным воздействиям. Плазма же является отличным проводником.

Из-за чрезвычайно малого электрического поля плазменная субстанция зависима от магнитных полей, что не характерно для газов. Это приводит к филаментированию и расслоению. А преобладание электрических и магнитных сил над гравитационными создает коллективные эффекты внутренних столкновений частиц в веществе.

В газах составляющие их частицы идентичны. Их тепловое движение осуществляется на небольшие расстояния за счет гравитационного притяжения. Структура плазмы состоит из электронов, ионов и нейтральных частиц, отличных своим зарядом и независимых между собой. У них может быть разная скорость и температура. В итоге появляются волны и неустойчивость.

Взаимодействие составляющих в газах двухчастичное (очень редко трехчастичное). В плазме оно коллективное: близкое расположение частиц дает возможность всем группам взаимодействовать сразу и со всеми.

При столкновениях частиц в газах скорости движения молекул распределяются согласно теории Максвелла. По ней только у немногих из них они относительно высокие. В плазме такое движение происходит под действием электрических полей, и оно бывает не только максвелловским. Нередко наличие больших скоростей приводит к двухтемпературным распределениям и появлению убегающих электронов.

Для исчерпывающего описания четвертого состояния не подходят гладкие математические функции и вероятностный подход. Поэтому применяют несколько математических моделей (как правило, не менее трех). Обычно это флюидная, жидкостная и Particle-In-Cell (метод частиц в ячейках). Но информация, полученная даже таким образом, бывает неполной и требует дальнейших уточнений.

 

Получение (создание) плазмы:

В лабораторных условиях существует несколько способов получения плазмы. Первый способ заключается в сильном нагреве выбранного вещества, а конкретная температура перехода в состояние плазмы зависит от строения электронных оболочек его атомов. Чем проще электронам покинуть свои орбиты, тем меньший нагрев потребуется веществу для трансформации в плазменное состояние. Воздействию же могут быть подвергнуты любые субстанции: твердые, жидкие, газообразные.

Однако чаще всего плазму создают при помощи электрических полей, ускоряющих электроны, которые в свою очередь ионизируют атомы и нагревают саму плазменную субстанцию. Например, через газ пропускают электрический ток, создают разность потенциалов на концах электродов, помещенных в газ. Изменяя параметры тока, можно контролировать степень ионизации плазмы. Следует учесть, что газоразрядная плазма хотя и нагревается за счет тока, но одновременно быстро охлаждается при взаимодействии с незаряженными частицами окружающего газа.

Также требуемое – плазменное состояние вещества можно создать радиоактивным облучением, сильным сжатием, лазерным облучением, резонансным излучением и пр. способами.

 

Источник: xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai

Агрегатные состояния вещества.

Агрегатные Состояния вещества, состояния одного и того же вещества, переходы между которыми сопровождаются скачкообразным изменением его свободной энергии, энтропии, плотности и других физических свойств. Все
вещества (за некоторым исключением) могут существовать в трёх агрегатных состояниях — твёрдом, жидком и газообразном. Так, вода при нормальном давлении p= 10l 325 Па=760 мм ртутного столба и при температуре t=00 С. кристаллизуется в лёд, а при 100°С кипит и превращается в пар. Четвёртым агрегатным состоянием вещества часто считают плазму. В отличие от других агрегатных состояний вещества плазма представляет собой газ заряженных частиц (ионов, электронов),которые электрически взаимодействуют друг с другом на больших расстояниях.

Что такое плазма?

ПЛАЗМА — частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы. В лабораторных условиях плазма образуется в электрическом разряде в газе, в процессах горения и взрыва.Термин “плазма” в физике был введен в 1929 американскими учеными И.Ленгмюром и Л.Тонксом. Вещество, разогретое до температуры в сотни тысяч и миллионы градусов, уже не может состоять из обычных нейтральных атомов. При столь высоких температурах атомы сталкиваются друг с другом с такой силой, что не могут сохраниться в целостности. При ударе атомы разделяются на более мелкие составляющие — атомные ядра и электроны. Эти частицы наделены электрическими зарядами: электроны — отрицательным, а ядра — положительным. Смесь этих частиц, называемая плазма представляет собой своеобразное состояние вещества, которое очень сильно отличается от относительно холодного газа по свойствам. Под плазмой в физике понимают газ, состоящий из электрически заряженных и нейтральных частиц, в котором суммарный электрический заряд равен нулю, то есть, выполнено условие квазинейтральности. Средние кинетические энергии различных типов частиц, составляющих плазму, могут быть разными. Поэтому в общем случае плазму характеризуют не одним значением температуры, а несколькими – различают электронную температуру Те, ионную температуру Тi и температуру нейтральных атомов Та. Плазму с ионной температурой Тi < 105 К называют низкотемпературной, а с Тi > 106 К – высокотемпературной. Высокотемпературная плазма является основным объектом исследования по УТС. Низкотемпературная плазма находит применение в газоразрядных источниках света, газовых лазерах.

Несколько свойств плазмы.

Степень ионизации

Степень ионизации определяется как отношение числа ионизованных частиц к общему числу частиц. Для низкотемпературных плазм характерны малые степени ионизации (<1%). Так как такие плазмы довольно часто употребляются в плазменных технологиях их иногда называют технологичными плазмами. Чаще всего их создают при помощи электрических полей, которые ускоряют электроны, которые в свою очередь ионизуют атомы. Электрические поля вводятся в газ посредством индуктивной или емкостной связи. Типичные применения низкотемпературных плазм включают плазменную модификацию свойств поверхности, плазменное травление поверхностей (полупроводниковая промышленность), очистка газов и жидкостей (озонирование воды и сжигание частичек сажи в дизельных двигателях). Горячие плазмы почти всегда полностью ионизованы (степень ионизации ~100%). Обычно именно они понимаются под «четвертым агрегатным состоянием вещества». Примером может служить Солнце.

Плотность

Помимо температуры, которая имеет фундаментальную важность для самого существования плазмы, вторым наиболее важным свойством плазмы является плотность. Слово плотность плазмы обычно обозначает плотность электронов, т.е. число свободных электронов в единице объема (строго говоря, здесь, плотностью называют концентрацию — не массу единицы объема, а число частиц в единице объема). Плотность ионов связана с ней посредством среднего зарядового числа ионов. Следующей важной величиной является плотность нейтральных атомов n0. В горячей плазме n0 мала, но может тем не менее быть важной для физики процессов в плазме.

Квазинейтральность

Так как плазма является очень хорошим проводником, электрические свойства имеют важное значение. Потенциалом плазмы или потенциалом пространства называют среднее значение электрического потенциала в данной точке пространства. В случае если в плазму внесено какое-либо тело, его потенциал в общем случае будет меньше потенциала плазмы вследствие возникновения дебаевского слоя. Такой потенциал называют плавающим потенциалом. По причине хорошей электрической проводимости плазма стремится экранировать все электрические поля. Это приводит к явлению квазинейтральности — плотность отрицательных зарядов с хорошей точностью равна плотности положительных зарядов. В силу хорошей электрической проводимости плазмы разделение положительных и отрицательных зарядов невозможно на расстояниях больших дебаевской длины и временах больших периода плазменных колебаний.Примером неквазинейтральной плазмы является пучок электронов. Однако плотность не-нейтральных плазм должна быть очень мала, иначе они быстро распадутся за счет кулоновского отталкивания.

Получение плазмы.

Чтобы перевести газ в состояние плазмы, нужно оторвать хотя бы часть электронов от атомов, превратив эти атомы в ионы. Такой отрыв от атомов называют ионизацией. В природе и технике ионизация может производиться различными путями. Самые распространенные из них:

· Ионизация тепловой энергией

· Ионизация электрическим разрядом.

· Ионизация давлением.

· Ионизация лазерным излучением.

·

Использование плазмы.

Наиболее широко плазма применяется в светотехнике — в газоразрядных лампах, освещающих улицы. Гуляя вечером по улицам города, мы любуемся световыми рекламами, не думая о том, что в них светится неоновая или аргоновая плазма. Пользуемся лампами дневного света. Всякий, кто имел «удовольствие» устроить в электрической сети короткое замыкание, встречался с плазмой. Искра, которая проскакивает между проводами, состоит из плазмы электрического разряда в воздухе. Дуга электрической сварки тоже плазма. Любое вещество, нагретое до достаточно высокой температуры, переходит в состояние плазмы. Легче всего это происходит с парами щелочных металлов, таких, как натрий, калий, цезий. Обычное пламя обладает некоторой теплопроводностью; оно, хотя и в слабой степени, ионизировано, то есть является плазмой. Причина этой проводимости — ничтожная примесь натрия, который можно распознать по желтому свечению. Для полной ионизации газа нужна температура в десятки тысяч градусов. Кроме того, плазма применяется в самых разных газоразрядных приборах: выпрямителях электрического тока, стабилизаторах напряжения, плазменных усилителях и генераторах сверхвысоких частот (СВЧ), счётчиках космических частиц. Все так называемые газовые лазеры (гелий-неоновый, криптоновый, на диоксиде углерода и т. п.) на самом деле плазменные: газовые смеси в них ионизованы электрическим разрядом. Свойствами, характерными для плазмы, обладают электроны проводимости в металле (ионы, жестко закрепленные в кристаллической решётке, нейтрализуют их заряды), совокупность свободных электронов и подвижных «дырок» (вакансий) в полупроводниках. Поэтому такие системы называют плазмой твёрдых тел.Газовую плазмупринято разделять на низкотемпературную — до 100 тыс. градусов и высокотемпературную— до 100 млн градусов. Существуют генераторы низкотемпературной плазмы — плазмотроны, в которых используется электрическая дуга. С помощью плазмотрона можно нагреть почти любой газ до 7000-10000 градусов за сотые и тысячные доли секунды. С созданием плазмотрона возникла новая область науки — плазменная химия: многие химические реакции ускоряются или идут только в плазменной струе. Плазмотроны применяются и в горно-рудной промышленности, и для резки металлов.Созданы также плазменные двигатели, магнитогидродинамические электростанции. Разрабатываются различные схемы плазменного ускорения заряженных частиц. Центральной задачей физики плазмы является проблема управляемого термоядерного синтеза.Термоядерными называют реакции синтеза более тяжёлых ядер из ядер лёгких элементов (в первую очередь изотопов водорода — дейтерия Dи трития Т), протекающие при очень высоких температурах. В естественных условиях термоядерные реакции происходят на Солнце: ядра водорода соединяются друг с другом, образуя ядра гелия, при этом выделяется значительное количество энергии. Искусственная реакция термоядерного синтеза была осуществлена в водородной бомбе.

Плазма как негативное явление.

Существуют случаи, когда приходится учитыватьплазму, как явление, которого нужно избежать. Это возникновение плазменной дуги при коммутационных и переходных процессах.Например, при отключении линии электропередачив выключателе между контактами возникает дуга, которая должна быть погашена как можно быстрее.

Источник: smekni.com

1. Формы плазмы

По сегодняшним представлениям, фазовым состоянием большей части вещества (по массе около 99,9%) в Вселенной является плазма. [2] Все звезды состоят из плазмы, и даже пространство между ними заполнено плазмой, хотя и очень разреженной (см. межзвездное пространство). Например, планета Юпитер сосредоточила в себе практически все вещество Солнечной системы, находящейся в «неплазмовому» состоянии ( жидком, твердом и газообразном). При этом масса Юпитера составляет всего около 0,1% массы Солнечной системы, а объем еще меньше: всего 10 -15%. При этом мелкие частицы пыли, которые заполняют космическое пространство и несут на себе определенный электрический заряд, в совокупности могут быть рассмотрены как плазма, состоящая из сверхтяжелых ионов (см. пылевая плазма).

Наиболее типичные формы плазмы
Искусственно созданная плазма

  • Плазменная панель (телевизор, монитор)
  • Вещество внутри люминесцентных (в том числе компактных) и неоновых ламп [3]
  • Плазменные ракетные двигатели
  • Газоразрядная корона озон ового генератора
  • Исследование управляемого термоядерного синтеза
  • Электрическая дуга в дуговой лампе и в дуговой сварке
  • Плазменная лампа
  • Дуговой разряд от трансформатора Теслы
  • Влияние на вещество лазерным излучением
  • Яркая сфера ядерного взрыва
Земная естественная плазма

  • Молния
  • Огни святого Эльма
  • Ионосфера
  • Языки пламя (низкотемпературная плазма)
Космическая и астрофизическая плазма

  • Солнце и другие звезды (те, которые существуют за счет термоядерных реакций)
  • Солнечный ветер
  • Космическое пространство (пространство между планета мы, звездами и галактиками)
  • Межзвездные туманности


2. Свойства и параметры плазмы

2.1. Определение плазмы

Плазма — частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы. [4] Не всякую систему заряженных частиц можно назвать плазмой. Плазма имеет следующие свойства: [5] [6] [7]

  • Достаточное плотность : заряженные частицы должны находиться достаточно близко друг к другу, чтобы каждый из них взаимодействовала с целой системой близкорасположенных заряженных частиц. Условие считается выполненным, если число заряженных частиц в сфере влияния (сфера радиусом Дебая) достаточно для возникновения коллективных эффектов (подобные проявления — типичная свойство плазмы). Математически это условие можно выразить так:
r_D ^ 3 N gg 1 , , Где ~ N — Концентрация заряженных частиц.
  • Приоритет внутренних взаимодействий: радиус дебаевской экранирования должен быть мал по сравнению с характерным размером плазмы. Этот критерий означает, что взаимодействия, происходящие внутри плазмы более значительные по сравнению с эффектами на ее поверхности, которыми можно пренебречь. Если это условие выполнено, плазму можно считать квазинейтральных. Математически это условие описывается следующим образом:
{R_D over L} ll 1.
  • Плазменная частота: среднее время между столкновениями частиц должен быть большой по сравнению с периодом плазменных колебаний. Эти колебания вызываются действием на заряд электрического поля, возникающего из-за нарушения квазинейтральности плазмы. Это поле стремится восстановить нарушенное равновесие. Возвращаясь в положение равновесия, заряд проходит по инерции это положение, вновь приводит к появлению сильного поля, возникают типичные механические колебания. [8] Когда это условие соблюдено, электродинамические свойства плазмы преобладают над молекулярно-кинетическим. Языке математики это условие имеет вид:
Tau omega_ {pl} gg 1.


2.2. Классификация

Плазма обычно делится при этом довольно часто холодная плазма бывает неравновесной, а горячая равновесной.

2.3. Температура

При чтении научно-популярной литературы читатель часто видит значение температуры плазмы порядка десятков, сотен тысяч или даже миллионов С или К. Для описания плазмы в физике удобно измерять температуру не в С, а в единицах измерения, характерная для энергии движения частиц, например, в электрон-вольтах (эВ). Для перевода температуры в эВ можно воспользоваться следующим соотношением: 1 эВ = 11600 K (Кельвинов). Таким образом становится понятно, что температура в «десятки тысяч С» достаточно легко достижима.

В неравновесной плазме электронная температура существенно превышает температуру ионов. Это происходит из-за различия в массах иона и электрона, которое затрудняет процесс обмена энергией. Такая ситуация встречается в газовых разрядах, когда ионы имеют температуру около сотен, а электроны около десятков тысяч K.

В равновесной плазме обе температуры равны. Поскольку для осуществления процесса ионизации необходимы температуры, сравнимые с потенциалом ионизации, равновесная плазма обычно является горячей (с температурой больше нескольких тысяч K).

Понятие высокотемпературная плазма употребляется обычно для плазмы термоядерного синтеза, который требует температур в миллионы K.


2.4. Степень ионизации

Для того, чтобы газ перешел в состояние плазмы, его необходимо ионизировать. Степень ионизации пропорциональна числу атомов, которые отдали или поглотили электроны, и больше зависит от температуры. Даже слабо ионизированный газ, в котором менее 1% долей находятся в ионизированном состоянии, может проявлять некоторые типичные свойства плазмы (взаимодействие с внешним электромагнитным полем и высокая электропроводность). Степень ионизации α определяется как α = n i / (n i + n a), где n i — концентрация ионов, а n a — концентрация нейтральных атомов. Концентрация свободных электронов в незаряженный плазме n e определяется очевидным соотношением n e = n i, где — среднее значение заряда ионов плазмы.

Для низкотемпературной плазмы характерна малая степень ионизации (до 1%). Так как плазмы довольно часто употребляются в технологических процессах, их иногда называют технологическими плазмами. Чаще всего их создают при помощи электрических полей, которые ускоряют электроны, которые в свою очередь ионизируют атомы. Электрические поля вводятся в газ посредством индуктивной или емкостной связи (см. индуктивно-связанная плазма). Типичные применения низкотемпературной плазмы включают плазменную модификацию свойств поверхности (алмазные пленки, нитридування металлов, изменение смачиваемости), плазменное травление поверхностей (полупроводниковая промышленность), очистки газов и жидкостей (озонирование воды и сжигание частиц сажи в дизельных двигателях).

Горячая плазма почти всегда полностью ионизированная (степень ионизации ~ 100%). Обычно именно она подразумевается под «четвертым агрегатным состоянием вещества» . Примером может служить Солнце.


2.5. Плотность

Кроме температуры, которая имеет фундаментальную важность для самого существования плазмы, вторым наиболее важным свойством плазмы является плотность. Словосочетание плотность плазмы обычно обозначает плотность электронов, т.е. число свободных электронов в единице объема (строго говоря, здесь, плотностью называют концентрацию — не массу единицы объема, а число частиц в единице объема). В квазинейтральных плазме плотность ионов связана с ней с помощью среднего зарядового числа ионов Langle Z rangle : n_e = langle Z rangle n_i . Следующей важной величиной является плотность нейтральных атомов n_0 . В горячей плазме величина мала, но может тем не менее быть важной для физики процессов в плазме. При рассмотрении процессов в густой, неидеальной плазме характерным параметром плотности становится r_s , Который определяется как отношение среднего расстояния между частицами в боровского радиуса.


2.6. Квазинейтральнисть

Поскольку плазма является очень хорошим проводником, электрические свойства имеют важное значение. Потенциалом плазмы или потенциалом пространства называют среднее значение электрического потенциала в данной точке пространства. В случае если в плазму внесено какое-либо тело, его потенциал в общем случае будет меньше потенциал плазмы вследствие возникновения дебаевской слоя. Такой потенциал называют плавающим потенциалом. Из-за хорошей электрической проводимостью плазма стремится экранировать все электрические поля. Это приводит к явлению квазинейтральности — плотность отрицательных зарядов с хорошей точностью равна плотности положительных зарядов ( ). В связи с хорошей электрической проводимостью плазмы разделение положительных и отрицательных зарядов невозможно на расстояниях больших по дебаивську длину и времени большего период плазменных колебаний.

Примером неквазинейтральнои плазмы является пучок электронов. Однако плотность не-нейтральных плазм должна быть очень мала, иначе они быстро распадутся за счет кулоновского отталкивания.


3. Физические свойства

Характерной особенностью плазмы, в отличие от других агрегатных состояний, является экранирование электростатического взаимодействия. В газе, твердом теле или жидкости поляризация атомов и молекул приводит к уменьшению взаимодействия между зарядами на величину, которая определяется диэлектрической постоянной. В плазме взаимодействие не просто уменьшается, она очень быстро, экспоненциально, затухает с увеличением расстояния между зарядами. Это экранирование предопределения перестройкой плотности зарядов противоположного знака вокруг любого заряда. Благодаря экранированию электроны и ионы в плазме движутся как в усредненном поле, и их можно трактовать как свободные частицы.

Благодаря экранированию внешнее электрическое поле не проникает в плазму на расстоянии, существенно больше, чем длина экранирования. Однако, в плазму может проникать магнитное поле. Плазма, в которой магнитное поле достаточно сильное, чтобы влиять на движение заряженных частиц называется намагниченной. Критерием намагниченности плазмы является отсутствие столкновения между частицами за один оборот в магнитном поле. Часто возникают случаи, когда электроны уже намагниченные, а ионы еще нет. Намагниченная плазма анизотропная — ее свойства зависят от направления относительно магнитного поля.


4. Базовые характеристики плазмы

Все величины приведены в гауссовой СГС одницях за исключением температуры, которая приведена в eV и массы ионов, которая приведена в единицах массы протона Mu = m_i / m_p ; Z — зарядовое число; k — постоянная Больцмана К — длина волны; γ — адиабатический индекс; ln Λ — кулоновский логарифм.

4.1. Частоты

  • Ларморова частота электрона, угловая частота кругового движения электрона в плоскости, перпендикулярной к магнитному полю:
Omega_ {ce} = eB / m_ec = 1.76 times 10 ^ 7 B mbox {rad / s}
  • Ларморова частота иона, угловая частота кругового движения иона в плоскости, перпендикулярной к магнитному полю:
Omega_ {ci} = eB / m_ic = 9.58 times 10 ^ 3 Z mu ^ {-1} B mbox {rad / s}
  • плазменная частота (частота колебаний плазмы), частота с которой электроны колеблются вокруг положения равновесия, будучи смещенными относительно ионов:
Omega_ {pe} = (4 pi n_ee ^ 2/m_e) ^ {1/2} = 5.64 times 10 ^ 4 n_e ^ {1/2} mbox {rad / s}
  • ионная плазменная частота:
Omega_ {pi} = (4 pi n_iZ ^ 2e ^ 2/m_i) ^ {1/2} = 1.32 times 10 ^ 3 Z mu ^ {-1 / 2} n_i ^ {1/2} mbox {rad / s}
  • частота столкновений электронов
Nu_e = 2.91 times 10 ^ {-6} n_e , ln Lambda , T_e ^ {-3 / 2} mbox {s} ^ {-1}
  • частота столкновений ионов
Nu_i = 4.80 times 10 ^ {-8} Z ^ 4 mu ^ {-1 / 2} n_i , ln Lambda , T_i ^ {-3 / 2} mbox {s} ^ {-1 }


4.2. Длины

  • Де-Бройлева длина волны электрона, длина волны электрона в квантовой механици:
Lambda ! ! ! ! - = Hbar / (m_ekT_e) ^ {1/2} = 2.76 times10 ^ {-8} , T_e ^ {-1 / 2} , mbox {cm}
  • минимальное расстояние сближения в классическом случае, минимальное расстояние на которое могут сблизиться две заряженные частицы при лобовом столкновении и начальной скорости, соответствующей температуре частиц, пренебрегая квантово-механические эффекты
e ^ 2/kT = 1.44 times10 ^ {-7} , T ^ {-1} , mbox {cm}
  • гиромагнитный радиус электрону, радиус кругового движения электрона в плоскости, перпендикулярной к магнитному полю:
r_e = v_ {Te} / omega_ {ce} = 2.38 , T_e ^ {1/2} B ^ {-1} , mbox {cm}
  • гиромагнитный радиус иона, радиус кругового движения иона в плоскости, перпендикулярной к магнитному полю:
r_i = v_ {Ti} / omega_ {ci} = 1.02 times10 ^ 2 , mu ^ {1/2} Z ^ {-1} T_i ^ {1/2} B ^ {-1} , mbox {cm}
  • размер скин-слоя плазмы, расстояние на которое электромагнитные волны могут проникать в плазму:
c / omega_ {pe} = 5.31 times10 ^ 5 , n_e ^ {-1 / 2} , mbox {cm}
  • Радиус Дебая (длина Дебая), расстояние на которое электрические поля экранируются за счет перераспределения электронов:
Lambda_D = (kT / 4 pi ne ^ 2) ^ {1/2} = 7.43 times10 ^ 2 , T ^ {1/2} n ^ {-1 / 2} , mbox {cm}


4.3. Скорости

  • Тепловая скорость электрона, формула для оценки скорости электронов при распределении Максвелла. Средняя скорость, наиболее вероятная скорость и среднеквадратичная скорость отличаются от этого выражения только множителями, которые примерно равны единице:
v_ {Te} = (kT_e / m_e) ^ {1/2} = 4.19 times10 ^ 7 , T_e ^ {1/2} , mbox {cm / s}
  • Тепловая скорость иона, формула для оценки швидкосит ионов при распределении Максвелла :

v_ {Ti} = (kT_i / m_i) ^ {1/2} = 9.79 times10 ^ 5 , mu ^ {-1 / 2} T_i ^ {1/2} , mbox {cm / s}

  • Скорость ионного звука, скорость продольных ионно-звуковых волн:
c_s = ( gamma ZkT_e / m_i) ^ {1/2} = 9.79 times10 ^ 5 , ( gamma ZT_e / mu) ^ {1/2} , mbox {cm / s}
  • Альфвенивська скорость, скорость Альфвенивських волн :
v_A = B / (4 pi n_im_i) ^ {1/2} = 2.18 times10 ^ {11} , mu ^ {-1 / 2} n_i ^ {-1 / 2} B , mbox {cm / s}


4.4. Безразмерные величины

  • квадратный корень из отношения масс электрона и протона :
(M_e / m_p) ^ {1/2} = 2.33 times10 ^ {-2} = 1/42.9
  • Число частиц в сфере Дебая:
(4 pi / 3) n lambda_D ^ 3 = 1.72 times10 ^ 9 , T ^ {3/2} n ^ {-1 / 2}
  • Отношение Альфвенивськои скорости к скорости света
v_A / c = 7.28 , mu ^ {-1 / 2} n_i ^ {-1 / 2} B
  • отношение плазменной и ларморивськои частот для электрона
Omega_ {pe} / omega_ {ce} = 3.21 times10 ^ {-3} , n_e ^ {1/2} B ^ {-1}
  • отношение плазменной и ларморивськои частот для иона
Omega_ {pi} / omega_ {ci} = 0.137 , mu ^ {1/2} n_i ^ {1/2} B ^ {-1}
  • отношение тепловой и магнитной энергий
Beta = 8 pi nkT / B ^ 2 = 4.03 times10 ^ {-11} , nTB ^ {-2}
  • отношение магнитной энергии к энергии покоя ионов
B ^ 2/8 pi n_im_ic 2 = 26.5 , mu ^ {-1} n_i ^ {-1} B ^ 2


5. Отличие от газа

Основным отличием плазмы от газа является то, что существенной частью плазмы, наряду с атомами, ионами и электронами, является электромагнитное поле. Четко определенного фазового перехода между газом и плазмой не существует. Вещество переходит в состояние плазмы из газа постепенно с повышением степени ионизации.

Присутствие зарядов существенно меняет характер взаимодействия между частицами. Атомы газа взаимодействуют между собой только в случае столкновений, когда расстояния между ними малы. Кулоновское взаимодействие зарядов действует на больших расстояниях, поэтому движение заряженных частиц в плазме коллективный — изменение положения одной частицы вызывает смещение других частиц, которые в свою очередь приводят к дальнейшему смещению еще дальнейших частиц. Эти смещения сопровождаются распространением в плазме электромагнитных волн, вызванных локальным изменением плотности заряда. Для плазмы характерны так называемые плазменные колебания — согласованное распространение в пространстве волны плотности заряда продольной электромагнитной волны. В связи с тем, что плазма состоит минимум из двух типов заряженных частиц: электронов и ионов, существуют различные моды плазменных колебаний — электронные плазменные колебания и ионные колебания, так называемый ионный звук.

На коллективные колебания в плазме существенно влияет внешняя магнитное поле, изменяя их характер, и приводя к существованию значительного числа различных типов волн. В отличие от газа плазма обладает высокой электропроводность.

Свойство Газ Плазма
Электрическая проводимость Крайне мала
Например, воздух является прекрасным изолятором до тех пор, пока не переходит в состояние пламени под действием внешнего электрического поля напряженностью в 30 киловольт на сантиметр. [9]
Очень высокая

  1. Несмотря на то, что при протекании тока возникает хотя и малое падение потенциала падения потенциала, во многих случаях электрическое поле в плазме можно считать равным нулю. Градиенты плотности, связанные с наличием электрического поля, могут быть выражены через распределение Больцмана ..
  2. Возможность проводить токи делает плазму очень восприимчивой к воздействию магнитного поля, что приводит к возникновению таких явлений как филаментування, появление слоев и струй.
  3. Типичным является наличие коллективных эффектов, поскольку электрические и магнитные силы являются дальнего действия и намного сильнее, чем гравитационные.
Количество сортов частиц Один
Газы состоят из подобных друг другу частиц, которые движутся под действием гравитации, а друг с другом взаимодействуют лишь на сравнительно небольших расстояниях.
Два или три, или больше
Электроны, ионы и нейтральные частицы различаются знаком електирчного заряда и могут вести себя независимо друг от друга — иметь разные скорости и даже температуры, что служит причиной появления новых явлений, например волн и неустойчивостей.
Распределение по скоростям Максвелловской
Столкновение частиц друг с другом приводит к максвелловской распределения скоростей, согласно которому очень малая часть молекул газа имеют относительно большую скорость движения.
Немаксвеливський

Электрические поля имеют другое влияние на скорости частиц, чем столкновения, которые всегда ведут к максвелизации распределения по скоростям. Зависимость сечения кулоновских столкновений от скорости может усиливать это различие, приводя к таким эффектам, как двохтемпературний распределение и убегая электроны.

Тип взаимодействий Бинарные
Как правило двухчастичные столкновения, трьохчасткови столкновения крайне редки.
Коллективные
Каждая частица взаимодействует сразу со многими. Эти коллективные взаимодействия имеют гораздо большее влияние, чем двудольные.


5.1. Минимальные размеры

Срок плазма может применяться только к макроскопической совокупности частиц в которой действуют статистические закономерности взаимокомпенсации и взаимного экранирования зарядов. Поэтому при более точном определении плазмы показывают, что совокупность частиц может считаться плазмой только при условии, если ее размеры значительно больше дебаивський радиус экранирования.

Следовательно, определение плазмы как «газообразной среды, где концентрации положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы, а хаотическое движение частиц преобладает над упорядоченным движением их даже в электрическом поле. «- является несколько упрощенным.


6. Естественная и искусственная плазма

Большинство вещества в Вселенной находится в состоянии плазмы. Прежде всего в плазменном состоянии вещества Солнца и других звезд. Это высокотемпературная плазма, которая нагревается термоядерными реакциями внутри светил. Плазмой также звездный ветер, в частности солнечный ветер — поток ионизированного вещества из звезд. Межпланетное и межзвездная среда тоже является плазмой, хотя очень и очень разреженной. Несмотря на значительную разреженность, межзвездная и межгалактическом среду благодаря большому объему содержит большинство вещества во вселенной. В плазменном состоянии находится также вещество туманностей и аккреционный диск вокруг звезды.

В земных условиях в состоянии плазмы находится вещество ионосферы, благодаря плазме крови северное сияние, плазма существует в молниях, в огнях святого Эльма. Пламя тоже большей частью ионизирует вещество, образуя плазму. Свободные электроны в металлах, которые движутся между положительно заряженными ионными остовами, тоже можно считать плазмой — их поведение во внешних электрических и электромагнитных полях аналогична поведению плазмы.

Плазма также создается человеком искусственно везде, где используется электрический разряд : в дуговых и флюоресцентных лампах, в дугах при электросварке, в ионных двигателях, плазменных телевизорах подобное.


6.1. Другое

  • Бомовской коэффициент диффузии
D_B = (ckT/16eB) = 5.4 times10 ^ 2 , TB ^ {-1} , mbox {cm} ^ 2 / mbox {s}
  • Поперечный сопротивление Спитцера
Eta_ perp = 1.15 times10 ^ {-14} , Z , ln Lambda , T ^ {-3 / 2} , mbox {s} = 1.03 times10 ^ {-2} , Z , ln Lambda , T ^ {-3 / 2} , Omega , mbox {cm}

7. Математическое описание

Плазму можно описывать на различных уровнях детализации. Обычно плазма описывается отдельно от электромагнитных полей. Общий описание проводниковой жидкости и электромагнитных полей дается в теории магнитогидродинамических явлений или МГД теории.

7.1. Флюидная (жидкостная) модель

В жидкостной модели электроны описываются в терминах плотности, температуры и средней скорости. В основе модели лежат: уравнение баланса для плотности, уравнение сохранения импульса, уравнение баланса энергии электронов. В двухжидкостной модели таким же образом рассматриваются ионы.

7.2. Кинетический описание

Иногда жидкостная модель оказывается недостаточной для описания плазмы. Более подробное описание дает кинетическая модель, в которой плазма описывается в терминах функции распределения электронов по координатам и импульсам. В основе модели лежит уравнения Больцмана. Уравнение Больцмана применяется для описания плазмы заряженных частиц с кулоновским взаимодействием результате дальнодействующих характера кулоновских сил. Поэтому для описания плазмы с кулоновским взаимодействием используется уравнение Власова с самосогласованным электромагнитным полем, созданным заряженными частицами плазмы. Кинетический описание необходимо применять в случае отсутствия термодинамического равновесия, или в случае присутствия сильных неоднородностей плазмы.


7.3. Particle-In-Cell (частица в ячейке)

Модели Particle-In-Cell более подробными, чем кинетические. Они включают в себя кинетическую информацию путем наблюдения за траекториями большого числа отдельных частиц. Плотности электрического заряда и тока определяются путем суммирования числа частиц в ячейках, которые малы по сравнению с рассмотренной задачей, однако, содержат большое количество частиц. Электрическое и магнитное поля выводятся из плотностей зарядов и токов на границах ячеек.

8. Сложные плазменные явления

Хотя основные уравнения, описывающие состояние плазмы, относительно простые, в некоторых ситуациях они не могут адекватно отражать поведение реальной плазмы: возникновение таких эффектов — типичная свойство сложных систем, если использовать для их описания простые модели. Наиболее сильное различие между реальным состоянием плазмы и ее математическим описанием наблюдается в так называемых пограничных зонах, где плазма переходит из одного физического состояния в другое (например, из состояния с низкой степенью ионизации в высокоионизированных). Здесь плазма не может быть описана с использованием простых гладких математических функций, или с применением вероятностного подхода. Такие эффекты как спонтанное изменение формы плазмы является следствием сложности взаимодействия заряженных частиц, из которых состоит плазма. Подобные явления интересны тем, что проявляются резко и не являются устойчивыми. Многие из них были первоначально изучены в лабораториях, а затем были обнаружены во Вселенной.


9. Использование

Интерес к плазме возник в связи с исследованиями газового разряда (используется, в частности, люминесцентных лампах). Работа над проблемой управляемого термоядерного синтеза повысила этот интерес, поскольку любое вещество при достижении ее частицами энергий, достаточных для термоядерных реакций, переходит в состояние плазмы. В связи с перспективным использованием плазмы в ядерном синтезе важное значение имеет проблема ее содержание в ограниченном объеме с помощью внешнего магнитного поля.

Плазму применяют также в термоэлектронных и магнетоплазмодинамичних (МПД) генераторах — преобразователях тепла непосредственно на электрическую энергию (минуя преобразования в механическую).


10. Современные исследования

  • Теория плазмы
    • Проблема устойчивости плазмы
    • Взаимодействие плазмы с волнами и пучками
    • Диффузия, проводимость и другие кинетические явления в плазме
    • адиабатические инварианты
    • Пуля Дебая
    • Кулоновские столкновения
    • Типы разрядов
      • Тлеющий разряд
      • Искровой разряд
      • Коронный разряд
      • Дуговой разряд
    • Магнитогидродинамика
  • Плазма в природе
    • Ионосфера Земли
    • Плазма в космосе, напр. Плазмосфера Земли (внутренняя часть магнитосферы)
  • Источники плазмы
  • Диагностика плазмы
    • Томсоновское рассеяния
    • Зонды Ленгмюра
    • Спектроскопия
    • Интерферометрия
    • Ионосферный нагрев
  • Применение плазмы
    • МГД генератор
    • Магнетрон
    • Плазменная антенна
    • Плазма для атомизации и ионизации проб в спектроскопических методах
    • Термоядерный синтез
      • Содержание в магнитных ловушках — токамак, стеллараторов, обратный пинч, пробкотрон
      • Инерционный термоядерный синтез
    • Ускорители
      • Кильватерная ускорение
    • Промышленные плазмы
      • Плазмохимия
      • Плазменная обработка
      • плазменные дисплеи


См.. также

  • Плазменный дисплей
  • Плазма-эффект
  • Плазменная обработка

Источники

  • А. Г. Ситенко, В. М. Мальнев. Основы теории плазмы. М.: Мысль, 1994. — 366.
  • Кадомцев Б.Б. Коллективные явления в плазме 2-е изд. испр. и доп. (Русский). — Москва: Наука, 1988.

Источник: nado.znate.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.