Czym jest plazma?

Termin „plazma” może oznaczać wiele różnych rzeczy: (Wiktionary Source)

plazma (plural plasmas lub plasmata)

  1. (fizyka) Stan materii składający się z częściowo zjonizowanego gazu
  2. (hematologia) Przezroczysty składnik krwi lub limfy zawierający fibrynę
  3. (hematologia) Osocze krwi,
  4. (mineralogia) Odmiana zielonego kwarcu, używana w czasach starożytnych do wyrobu grawerowanych ozdób.
  5. (medycyna, datowany) Mieszanina skrobi i gliceryny, stosowana jako substytut maści.
  6. (grafika komputerowa, demoscena) Efekt wizualny, w którym cykle zmieniających się kolorów są wypaczane na różne sposoby, aby dać złudzenie płynnego ruchu organicznego.

Większość znanego wszechświata znajduje się w stanie plazmy: gwiazdy (jak Słońce), błyskawice itp. Źródło Temperatura jądra plazmy wynosi od 11 000° do 14 500° Fahrenheita, co ogranicza jej zastosowanie. Jako gaz zjonizowany, gęstość elektronów w plazmie jest równoważona przez jony dodatnie i zawiera wystarczającą ilość elektrycznie naładowanych cząstek, aby wpłynąć na jej właściwości elektryczne i zachowanie.

Skupiamy się na niskoenergetycznej wersji pierwszej z wyżej wymienionych definicji: czwarty stan materii. Gazy przekształcają się w plazmę, gdy osiągają ciepło termiczne i jonizują się.

Wyładowania plazmowe występują w szerokim zakresie warunków. Ich szczególne właściwości zależą od wielu parametrów, w tym ciśnienia, temperatury i gęstości. Temperatura gazu plazmowego zależy w dużej mierze od średnich energii cząstek i ich stopni swobody (translacyjnych, rotacyjnych, wibracyjnych i elektronicznych). Takie energie uzyskuje się poprzez zderzenia elektron-elektron oraz zderzenia elektronów z ciężkimi cząstkami, w wyniku których następuje jonizacja ciężkich cząstek. W zależności od częstości zderzeń, energia (a więc i temperatura) składników plazmy (elektronów i cząstek ciężkich) może być różna. W rezultacie, plazma może istnieć w stanie nierównowagi.

Plazma nietermiczna vs. konwencjonalna plazma termiczna

Plazma nietermiczna (NTP), z drugiej strony, może mieć temperaturę od temperatury pokojowej do ponad 4500° Fahrenheita. NTP może być wykorzystywana jako katalizator reakcji chemicznych oraz jako „kontrolowana” wartość ciepła w ciągu milisekund. Zastosowania NTP skupiają się w dziedzinach energii, medycyny, kontroli środowiska, druku 3D, przemysłu i rolnictwa

jak telewizory plazmowe i palniki do cięcia metalu.

W NTP, temperatura elektronów jest najwyższa (zwykle 10,000K lub 1 eV); jednak temperatura wzbudzenia rotacyjnego, temperatura jonów i temperatura ciężkich cząstek są dość niskie (temperatura pokojowa). W takich warunkach, elektrony o wysokiej energii prowadzą do powstawania aktywnych gatunków chemicznych i rodników, takich jak tlen atomowy (O) i hydroksyl (OH) oraz elektronowo wzbudzony tlen (OiAG). Te wygenerowane w plazmie rodniki i jony zachowują się jak katalizatory i uczestniczą w reakcjach łańcuchowych, które promują lub przyspieszają przebieg reakcji. Z drugiej strony, plazma termiczna często charakteryzuje się równowagą temperaturową. Dlatego temperatura wszystkich poziomów energetycznych i składników jest prawie równa. W plazmie termicznej efekt grzania joule’a powoduje wysoką temperaturę gazu. W plazmie termicznej energia jest wykorzystywana do ogrzewania całego gazu, a temperatury często wahają się od 10 000 do 100 000 K (10-100 elektronowoltów (eV)).

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.