等离子体,等离子体的简介,获得方式,条件,分类,应用
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等离子体,等离子体的简介,获得方式,条件,分类,应用  2011/10/3

目录

  • 等离子体的简介
  • 等离子体的获得方式
  • 等离子体的条件
  • 等离子体的分类
  • 等离子体的应用
等离子体

等离子体的简介

  •   含有足够数量的自由带电粒子,有较大的电导率,其运动主要受电磁力支配的 物质状态。等离子体由带正电的离子和带负电的电子,也可能还有一些中性的原 子和分子所组成。等离子体在宏观上一般是电中性的,即它所含有的正电荷和负 电荷几乎处处相等。由于带电粒子之间的作用主要是长程的库仑力,每个粒子都 同时和周围很多粒子发生作用,因此等离子体在运动过程中一般表现出明显的集 体行为。等离子体的性质不同于固体、液体和气体,常称为物质的第四态。

      闪电、极光等是地球上的天然等离子体的辐射现象。电弧、日光灯中发光的 电离气体,以及实验室中的高温电离气体等是人造的等离子体。 在地球以外,如围绕地球的电离层、太阳及其他恒星、太阳风、很多种星际 物质,都是等离子体。天然的等离子体在地球上虽不多见,但在宇宙间却是物质 存在的主要形式,它占宇宙间物质总量的绝大部分。

等离子体的获得方式

  •   等离子体由自然产生的称为自然等离子体(如北极光和闪电),由人工产生的称为实验室等离子体。实验室等离子体是在有限容积的等离子体发生器中产生的。如果环境温度较低,等离子体能够通过辐射和热传导等方式向壁面传递能量,因此,要在实验室内保持等离子体状态,发生器供给的能量必须大于等离子体损失的能量。不少人工产生等离子体的方法(如爆炸法、激波法等)产生的等离子体状态只能持续很短时间(10□~10□秒左右),而有工业应用价值的等离子体状态则要维持较长时间(几分钟至几十小时)。能产生后一种等离子体的方法主要有:直流弧光放电法、交流工频放电法、高频感应放电法、低气压放电法(例如辉光放电法)和燃烧法。前四种放电都用电学手段获得,而燃烧则利用化学手段获得。

等离子体的条件

  •   空间尺度要求 :等离子体线度远大于德拜长度

      lD << L

      时间尺度要求:等离子体碰撞时间、存在时间远大于特征响应时间

      t >> tp

      集合体要求:在德拜球中粒子数足够多,具有统计意义

      ND = ne (4 plD3 /3 )  >> 1

等离子体的分类

  •   等离子体按其电子温度10000℃为界,分为高温等离子体和低温等离子体。

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