文档介绍：等离子体百科
等离子体
等离子体
等离子体又叫做电浆,是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质,它广泛存在于宇宙中,常被视为是除去固、液、气外,物质存在的第四态。等离子体是一种很好的导电体,利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。等离子体物理的发展为材料、能源、信息、环境空间,空间物理,地球物理等科学的进一步发展提新的技术和工艺。
简介
看似“神秘”的等离子体,其实是宇宙中一种常见的物质,在太阳、恒星、闪电中都存在等离子体,它占了整个宇宙的99%。21世纪人们已经掌握和利用电场和磁场产生来控制等离子体。例如焊工们用高温等离子体焊接金属。
等离子体可分为两种:高温和低温等离子体。低温等离子体广泛运用于多种
等离子体
生产领域。例如:等离子电视,婴儿尿布表面防水涂层,增加啤酒瓶阻隔性。更重要的是在电脑芯片中的蚀刻运用,让网络时代成为现实。
高温等离子体只有在温度足够高时发生的。太阳和恒星不断地发出这种等离子体,组成了宇宙的
99%。低温等离子体是在常温下发生的等离子体(虽然电子的温度很高)。低温等离子体体可以被用于氧化、变性等表面处理或者在有机物和无机物上进行沉淀涂层处理。
等离子体(Plasma)是一种由自由电子和带电离子为主要成分的物质形态,广泛存在于宇宙中,常被视为是物质的第四态,被称为等离子态,或者“超气态”,也称“电浆体”。等离子体具有很高的电导率,与电磁场存在极强的耦合作用。等离子体是由克鲁克斯在1879年发现的,1928年美国科学家欧文·朗缪尔和汤克斯(Tonks)首次将“等离子体”(plasma) 1
一词引入物理学,用来描述气体放电管里的物质形态[1]。严格来说,等离子体是具有高位能动能的气体团,等离子体的总带电量仍是中性,借由电场或磁场的高动能将外层的电子击出,结果电子已不再被束缚于原子核,而成为高位能高动能的自由电子。
等离子体是物质的第四态,即电离了的“气体”,它呈现出高度激发的不稳定态,其中包括离子(具有不同符号和电荷)、电子、原子和分子。其实,人们对等离子体现象并不生疏。在自然界里,炽热烁烁的火焰、光辉夺目的闪电、以及绚烂壮丽的极光等都是等离子体作用的结果。对于整个宇宙来讲,%以上的物质都是以等离子体态存在的,如恒星和行星际空间等都是由等离子体组成的。用人工方法,如核聚变、核裂变、辉光放电及各种放电都可产生等离子体。分子或原子的内部结构主要由电子和原子核组成。在通常情况下,即上述物质前三种形态,电子与核之间的关系比较固定,即电子以不同的能级存在于核场的周围,其势能或动能不大。
等离子体由离子、电子以及未电离的中性粒子的集合组成,整体呈中性的物质状态. 普通气体温度升高时,气体粒子的热运动加剧,使粒子之间发生强烈碰撞,大量原子或分子中的电子被撞掉,当温度高达百万开到1亿开,、宏观上呈中性的气体叫等离子体.
等离子体和普通气体性质不同,普通气体由分子构成,分子之间相互作用力是短程力,仅当分子碰撞时,分子之间的相互作用力才有明显效果,,带电粒子之间的库仑力是长程力,库仑力的作用效果远远超过带电粒子可能发生的局部短程碰撞效果,等离子体中的带电粒子运动时,能引起正电荷或负电荷局部集中,产生电场;电荷定向运动引起电流,,并伴随着极强的热辐射和热传导;.
在宇宙中,、宇宙开发、以及卫星、宇航、[1]能源等新技术将随着等离子体的研究而进入新时代。[2]
发展史
19世纪以来对气体放电的研究;19世纪中叶开始天体物理学及20世纪对空间物理学的研究;1950年前后开始对受控热核聚变的研究;以及低温等离子体技术应用的研究,从四个方面推动了这门学科的发展。
、,这实际上是等离子体实验研究的起步时期。“物质第四态”这个名词来描述气体放电管中的电离气体。,等离子体物理学才正式问世。(即朗缪尔波)。
对空间等离子体的探索,也在20世纪初开始。,推测地球上空存在着能反射电磁波的电离层。这个假说为英国的E.