Was ist Plasma?

Der Begriff „Plasma“ kann eine Vielzahl von Bedeutungen haben: (Wiktionary Source)

Plasma (Plural Plasmen oder Plasmata)

  1. (Physik) Ein Zustand der Materie, der aus teilweise ionisiertem Gas besteht
  2. (Hämatologie) Ein klarer Bestandteil von Blut oder Lymphe, der Fibrin enthält
  3. (Hämatologie) Blutplasma, frei von suspendierten Zellen, das bei Transfusionen verwendet wird
  4. (Mineralogie) Eine Varietät des grünen Quarzes, die in der Antike zur Herstellung von gravierten Ornamenten verwendet wurde.
  5. (Medizin) Eine Mischung aus Stärke und Glycerin, die als Ersatz für Salben verwendet wird.
  6. (Computergrafik, Demoszene) Ein visueller Effekt, bei dem Zyklen wechselnder Farben auf verschiedene Weise verzerrt werden, um die Illusion flüssiger organischer Bewegung zu erzeugen.

Der größte Teil des bekannten Universums befindet sich in einem Plasmazustand: Sterne (wie die Sonne), Blitze usw. Quelle Der Kern des Plasmas hat eine Temperatur von 11.000° – 14.500° Fahrenheit, was seine Einsatzmöglichkeiten einschränkt. Als ionisiertes Gas wird die Elektronendichte des Plasmas durch positive Ionen ausgeglichen und enthält eine ausreichende Menge an elektrisch geladenen Teilchen, die seine elektrischen Eigenschaften und sein Verhalten beeinflussen.

Wir konzentrieren uns auf eine niederenergetische Version der ersten oben aufgeführten Definition: den vierten Aggregatzustand. Gase verwandeln sich in Plasma, wenn sie eine thermische Hitze erreichen und ionisieren.

Plasmaentladungen gibt es unter einer Vielzahl von Bedingungen. Ihre besonderen Eigenschaften hängen von einer Vielzahl von Parametern wie Druck, Temperatur und Dichte ab. Die Temperatur eines Plasmagases hängt weitgehend von den durchschnittlichen Energien der Teilchen und ihren Freiheitsgraden (Translations-, Rotations-, Vibrations- und Elektronenenergie) ab. Diese Energien werden durch Elektron-Elektron-Kollisionen und Elektronenkollisionen mit schweren Teilchen erreicht, die zur Ionisierung der schweren Teilchen führen. Je nach Häufigkeit der Kollisionen kann die Energie (und damit die Temperatur) der Plasmabestandteile (Elektronen und schwere Teilchen) unterschiedlich sein. Infolgedessen kann sich das Plasma in einem Nicht-Gleichgewichtszustand befinden.

Nicht-thermisches Plasma vs. konventionelles thermisches Plasma

Nicht-thermisches Plasma (NTP) hingegen kann von Raumtemperatur bis über 4.500° Fahrenheit reichen. NTP kann als Katalysator für chemische Reaktionen und als „kontrollierter“ Wärmewert innerhalb von Millisekunden eingesetzt werden. NTP-Anwendungen konzentrieren sich auf die Bereiche Energie, Medizin, Umweltkontrolle, 3D-Druck, Industrie und Landwirtschaft

wie Plasmafernseher und Metallschneidbrenner.

In NTP ist die Elektronentemperatur am höchsten (normalerweise 10.000K oder 1 eV); die Temperatur der Rotationsanregung, die Temperatur der Ionen und die Temperatur der schweren Teilchen sind jedoch alle recht niedrig (Raumtemperatur). Unter diesen Bedingungen führen hochenergetische Elektronen zur Bildung aktiver chemischer Spezies und Radikale wie atomarer Sauerstoff (O) und Hydroxyl (OH) sowie elektronisch angeregter Sauerstoff (OiAG). Diese im Plasma erzeugten Radikale und Ionen verhalten sich wie Katalysatoren und nehmen an Kettenreaktionen teil, die Reaktionswege fördern oder beschleunigen. Umgekehrt ist das thermische Plasma häufig durch ein Temperaturgleichgewicht gekennzeichnet. Das heißt, die Temperatur aller Energieniveaus und Komponenten ist nahezu gleich. In thermischen Plasmen führt der Joulesche Wärmeeffekt zu einer hohen Gastemperatur. In thermischen Plasmen wird Energie verwendet, um das gesamte Gas zu erhitzen, und die Temperaturen liegen oft zwischen 10.000 und 100.000 K (10-100 Elektronenvolt (eV)).

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.