什麽是（shì）等離子體？

等離子體（tǐ）是物質存在的第（dì）四種狀態。通常情況下（xià）物質有三種狀態：氣態、液態、固態。在一定溫度和壓力下三態可以互相轉換。但（dàn）在一定條件下，如加熱、放電等，氣體分子會發生解離、電離等過程，當（dāng）產生的帶電粒子（zǐ）密度達到一定數值時，物質狀態就會出（chū）現新的變（biàn）化，這時的電離氣體已經不再是原來的氣體了，人們把這時的狀態稱（chēng）為（wéi）等離子狀態。

等離子體定義

什麽（me）是（shì）等離子體?早期的定義為包（bāo）含足夠多的正（zhèng）電荷數目（mù）近於相等的帶電粒子的物（wù）質聚集狀態（tài）。當（dāng）然，在這個定義下也包含了固態等離子體和液態等離子體。晶格中正離子和自由電子組合或半導體中電子與（yǔ）空（kōng）穴的組合等為固態等離子體。電解質溶液中正負離子的組（zǔ）合為液態等（děng）離子體。1994年國家（jiā）自然科學基金委員（yuán）會在“等（děng）離子體物理學發（fā）展戰略調研報告”中提出等離子體是由大量帶電粒子組成的非凝聚係統。報（bào）告強調了等離子（zǐ）體的非凝聚係統屬（shǔ）性，排除了單純的（de）固（gù）態和液態。因此，等離子體是指在（zài）宏觀上呈電中性的電離態氣體（tǐ），是電子、離子、自由基和（hé）各種活性基團等粒（lì）子組成的集合體。其中正電荷總數和負（fù）電荷總數在數值上相等，故稱為等離子體（tǐ）。此等離子體定義既強調了等離子（zǐ）體微觀上的電離屬性，又強調了等離子體宏觀上的電中性。

等離子體的特性

等離子體宏觀上呈電中性：

通常情況下，等（děng）離子體呈現的是電中性，但是其如果受到某種擾動，它的內部就會出現局部電荷（hé）分離，就會（huì）產生電場（chǎng）。比如，在等離子體中放入一個帶正電荷（hé）的小球（qiú），它就會吸引等離子體中的電子，排斥離子，從而在（zài）小球周圍形成一（yī）個帶負電（diàn）的球（qiú）狀“電子雲”。

等離子體具有（yǒu）振蕩性：

通常情況下，等離（lí）子體在處於平衡狀（zhuàng）態時，宏觀（guān）看其密度（dù）分布是均勻的，但從微觀來看，其密度分布是（shì）有漲有落，是不均（jun1）勻的（de），並且這種密度漲落具有振蕩性。

等（děng）離子體具有鞘（qiào）層現象：

因為等離子體在開始時處在（zài）準電中性狀（zhuàng）態，如果在等離子體中懸浮一個不導電的絕緣基板，此時等離子體（tǐ）中的離子（zǐ）與電子都會朝著這個基板運動，單位時（shí）間內到達基板上的電子數要遠大於離子個（gè）數。到達基板的電子一部分（fèn）與離子複合，還有一部（bù）分剩餘，從而在基板出現淨負電（diàn）荷積累，這樣基板表（biǎo）麵呈負（fù）電勢。該負電勢將排斥後續電子（zǐ），同時吸引正離子。直到基（jī）板負電勢（shì）達到某個值，使離子流與電子流相（xiàng）等時為止。由於基板呈負電勢，則（zé）在基板與等離子體交界處形（xíng）成一個由正離子構成的空間電荷層，即（jí）離子鞘（qiào）層。

等離子體（tǐ）分類

按溫度（dù）分類：高溫等離子體和低溫等離子體。

高溫等（děng）離子體是高（gāo）於10000℃的等（děng）離子體，如聚變、太陽核心。高（gāo）溫等離子體中的粒子溫度T> 108-109K，粒子有足夠（gòu）的能量相互碰（pèng）撞（zhuàng），達到了核聚變反應的條件。

低（dī）溫（wēn）等離子體又分為熱（rè）等離子和冷等離子體兩種。

熱等離子體是稠密氣體在常（cháng）壓或高壓下電弧（hú）放電或高頻放電而產生的，溫度也在上千乃至數萬開，可使分子、原子離解、電（diàn）離、化合等。

冷（lěng）等（děng）離子體的溫（wēn）度在100-1000K之間，通常是稀薄氣體在低壓下通過激光、射頻或微波電源發輝光（guāng）放電而產生的。

等離（lí）子（zǐ）體作（zuò）為具有一定電離度的氣體（tǐ）-等離子體和普（pǔ）通氣體的主要區別在於組成和性質。組成上普通氣體是由電中性（xìng）的分子或原子（zǐ）組成，而等離子（zǐ）體是由帶電粒子（zǐ）和中（zhōng）性粒子組成的集合體。性質上等離子體是一種導電流體，但（dàn）在宏觀尺度上維持電中性，其帶電粒子間存在庫侖力（lì），運動行為會受到磁（cí）場影響或支配。

等離子體發（fā）生

日常（cháng）生活環（huán）境中因不具備等離子體產生的條件（jiàn）而使人們對（duì）等離子體感到（dào）陌生。事（shì）實上，在一些特定的環（huán）境下是能看到自然界（jiè）的等離子體現象的，如閃電、極光等。在宇宙中（zhōng），99%以上的物質均是以等離子狀態存（cún）在的，如太陽等恒星。在（zài）實驗條件下產生等離子體的方法很多，大氣壓下氣體放電逐步發展起來（lái），相比（bǐ）於低氣壓氣體放電，大氣壓氣體放電無需複雜的真空係統，使（shǐ）費用大（dà）大降低。目前，實驗室中常用的大氣壓（yā）氣體放電（diàn）有輝光放電(glow discharge)、介質阻擋放電(dielectric barrier discharge)、電暈放（fàng）電(corona discharge)、滑動弧（hú）放電(gliding arc discharge)、火花放電(spark discharge)、射頻（pín）等離子體(radio-frequency plasma)及微波等離子體(microwave plasma)。