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等離子體是繼固態、液態、氣態之後的物質第四態,當外加電壓達到擊穿電壓時,氣體分子被電離,產生包括電子、離子、原子和原子團在內的混合體。
中文名低溫等離子體外文名low temperature plasma別名非平衡態等離子體歸類物質第四態狀態解釋 產生方法 產生條件 應用 領域 技術開發物理解釋
低溫等離子體放電過程中雖然電子溫度很高,但重粒子溫度很低,整個體系呈現低溫狀態,所以稱為冷等離子體,也叫非平衡態等離子體。
低溫等離子體
如果電子的溫度和重粒子溫度差不多,則為熱等離子體,或平衡態等離子體。
低溫等離子體中能量的傳遞大致為:電子從電場中得到能量,透過碰撞將能量轉化為分子的內能和動能,獲得能量的分子被激發,與此同時,部分分子被電離,這些活化了的粒子相互碰撞從而引起一系列複雜的物理化學反應。因等離子體內富含的大量活性粒子如離子、電子、激發態的原子和分子及自由基等,從而為等離子體技術透過化學反應處理異味物質提供了條件。它是基於放電物理、放電化學、反應工程學的學科之上的交叉學科。近幾十年來,有關等離子體技術的研究非常活躍,為合成新物質、新材料及環境汙染治理等提供了一種新技術、新方法和新工藝。低溫等離子體降解汙染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的汙染物作用,使汙染物分子在極短的時間內發生分解,併發生後續的各種反應以達到降解汙染物的目的。但是,無論是哪一種高壓放電技術,都是透過高壓放電的原理,必須充分考慮到爆炸問題,特別是在易燃易爆的化工場合。
狀態解釋
冰升溫至0℃會變成水,如繼續使溫度升至100℃,那麼水就會沸騰成為水蒸氣。隨著溫度的上升,物質的存在狀態一般會呈現出固態→液態→氣態三種物態的轉化過程,我們把這三種基本形態稱為物質的三態。那麼對於氣態物質,溫度升至幾千度時,將會有什麼新變化呢? 由於物質分子熱運動加劇,相互間的碰撞就會使氣體分子產生電離,這樣物質就變成由自由運動並相互作用的正離子和電子組成的混合物。我們把物質的這種存在狀態稱為物質的第四態,即等離子體(plasma)。因為電離過程中正離子和電子總是成對出現,所以等離子體中正離子和電子的總數大致相等,總體來看為準電中性。反過來,我們可以把等離子體定義為:正離子和電子的密度大致相等的電離氣體。
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3 # po影影片道
典型的就是日光燈管。沒有維持功率後,等離子體就會熄滅,離子會在壁面重新複合成中性氣體。如果是室外放電現象,比如雷電,那熄滅之後仍然會有部分帶電粒子重新複合成中性氣體。當然也會有很大部分帶電粒子隨風飄散了,它們能量太低,密度也很低,很難複合。我們說空氣中存在背景電離,或者本底帶電粒子,這些帶電粒子一部分就是來自雷電現象,當然也有宇宙空間高能粒子輻射造成的。
回覆列表
說到冷熱,就是溫度的概念,從物理上理解,可以用動能和速度來描述。
當氣體達到熱平衡時,其分子的運動速度滿足麥克斯韋分佈,氣體的溫度可以用麥克斯韋分佈的平均速度來描述。等離子體也是類似,只是需要用離子和電子速度來分別描述離子溫度和電子溫度。
等離子體有溫度,是指其內粒子的速度可以用三維麥克斯韋分佈描述。如果出現等離子體中的粒子雖然在一個方向上有速度,而另外兩個方向上速度很小,我們可以稱之為冷束。這樣的粒子是可以被磁約束的,如託卡馬克等離子體中的逃逸電子。
另外,也就是三維都低速的等離子體。事實上,只要是被稱為等離子體,就是說粒子是以離子和電子獨立存在的,是帶電的。帶電粒子被磁場約束也就不奇怪了。但是超冷等離子體磁約束是很難的。