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文档简介

1、等离子体编辑本段什么是等离子体?等离子体又叫做电浆,是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质,它是除去固、液、气外,物质存在的第四态。等离子体是一种很好的导电体,利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。等离子体物理的发展为材料、能源、信息、环境空间,空间物理,地球物理等科学的进一步发展提新的技术和工艺。 看似“神秘”的等离子体,其实是宇宙中一种常见的物质,在太阳、恒星、闪电中都存在等离子体,它占了整个宇宙的99。现在人们已经掌握利用电场和磁场产生来控制等离子体。例如焊工们用高温等离子体焊接金属。 等离子体可分为两种:高温和低温等离子体。现在低温等

2、离子体广泛运用于多种生产领域。例如:等离子电视,婴儿尿布表面防水涂层,增加啤酒瓶阻隔性。更重要的是在电脑芯片中的蚀刻运用,让网络时代成为现实。 高温等离子体只有在温度足够高时发生的。太阳和恒星不断地发出这种等离子体,组成了宇宙的99。低温等离子体是在 常温下发生的等离子体(虽然电子的温度很高)。低温等离子体体可以被用于氧化、变性等表面处理或者在有机物和无机物上进行沉淀涂层处理。等离子体是物质的第四态,即电离了的“气体”,它呈现出高度激发的不稳定态,其中包括离子(具有不同符号和电荷)、电子、原子和分子。其实,人们对等离子体现象并不生疏。在自然界里,炽热烁烁的火焰、光辉夺目的闪电、以及绚烂壮丽的极

3、光等都是等离子体作用的结果。对于整个宇宙来讲,几乎999以上的物质都是以等离子体态存在的,如恒星和行星际空间等都是由等离子体组成的。用人工方法,如核聚变、核裂变、辉光放电及各种放电都可产生等离子体。 分子或原子的内部结构主要由电子和原子核组成。在通常情况下,即上述物质前三种形态,电子与核之间的关系比较固定,即电子以不同的能级存在于核场的周围,其势能或动能不大。 由离子、电子以及未电离的中性粒子的集合组成,整体呈中性的物质状态普通气体温度升高时,气体粒子的热运动加剧,使粒子之间发生强烈碰撞,大量原子或分子中的电子被撞掉,当温度高达百万开到1亿开,所有气体原子全部电离电离出的自由电子总的负电量与正

4、离子总的正电量相等这种高度电离的、宏观上呈中性的气体叫等离子体等离子体和普通气体性质不同,普通气体由分子构成,分子之间相互作用力是短程力,仅当分子碰撞时,分子之间的相互作用力才有明显效果,理论上用分子运动论描述在等离子体中,带电粒子之间的库仑力是长程力,库仑力的作用效果远远超过带电粒子可能发生的局部短程碰撞效果,等离子体中的带电粒子运动时,能引起正电荷或负电荷局部集中,产生电场;电荷定向运动引起电流,产生磁场电场和磁场要影响其他带电粒子的运动,并伴随着极强的热辐射和热传导;等离子体能被磁场约束作回旋运动等等离子体的这些特性使它区别于普通气体被称为物质的第四态在宇宙中,等离子体是物质最主要的正常

5、状态宇宙研究、宇宙开发、以及卫星、宇航、能源等新技术将随着等离子体的研究而进入新时代 编辑本段主要应用等离子体主要用于以下3方面。等离子体冶炼:用于冶炼用普通方法难于冶炼的材料,例如高熔点的锆 (Zr)、钛(Ti)、钽(Ta)、铌(Nb)、钒(V)、钨(W)等金属;还用于简化工艺过程,例如直接从ZrCl、MoS、TaO和TiCl中分别获得Zr、Mo、Ta和Ti;用等离子体熔化快速固化法可开发硬的高熔点粉末,如碳化钨-钴、Mo-Co、Mo-Ti-Zr-C等粉末 等离子体冶炼的优点是产品成分及微结构的一致性好,可免除容器材料的污染等离子体喷涂:许多设备的部件应能耐磨耐腐蚀、抗高温,为此需要在其表面

6、喷涂一层具有特殊性能的材料。用等离子体沉积快速固化法可将特种材料粉末喷入热等离子体中熔化,并喷涂到基体(部件)上,使之迅速冷却、固化,形成接近网状结构的表层,这可大大提高喷涂质量。等离子体焊接:可用以焊接钢、合金钢;铝、铜、钛等及其合金。特点是焊缝平整,可以再加工,没有氧化物杂质,焊接速度快。用于切割钢、铝及其合金,切割厚度大。 编辑本段等离子技术所谓等离子体,就电气技术而言,它指的是一种拥有离子、电子和核心粒子的不带电的离子化物质。等离子体包括有,几乎相同数量的自由电子和阳极电子。在一个等离子中,其中的粒子已从核心粒子中分离了出来。因此,当一个等离子包括大量的离子和电子,从而是电的最佳导体,

7、而且它会受到磁场的影响,当温度高时,电子便会从核心粒子中分离出来了。 近几年来等离子平面屏幕技术支持下的PDP 真可谓是如日中天,它是未来真正平面电视的最佳候选者。其实等离子显示技术并非近年才有的新技术,早在1964年美国伊利诺斯大学就成功研制出了等离子显示平板,但那时等离子显示器为单色。现在等离子平面屏幕技术为最新技术,而且它是高质图象和大纯平屏幕的最佳选择。大纯平屏幕可以在任何环境下看电视,等离子面板拥有一系列象素,同时这些象素又包含有三种次级象素,它们分别呈红、绿色、蓝色。在等离子状态下的气体能与每个次象素里的磷光体反应,从而能产生红、绿或蓝色。这种磷光体与用在阴极射线管(CRT)装置(

8、如电视机和普通电脑显示器) 中的磷光体是一样的,你可以由此而得到你所期望的丰富有动态的颜色,每种由一个先进的电子元件控制的次象素能产生16亿种不同的颜色,所有的这些意味着你能在约不到6英寸厚的显示屏上更容易看到最佳画面。 什么叫做金属等离子体?金属在0到等离子体频率的频段介电常数都为负? 悬赏分:15 - 提问时间2006-11-14 10:21在看左手材料的资料,看到这个很不理解. 等离子体频率都在光频段,这么说的话不是金属在光频以下介电常数都是负数了?提问者: rrrrecluse - 试用期 一级 其他回答 共 1 条你要干嘛?造氢弹?造出来先把朝鲜炸了 然后看狗日的态度 不端正 照炸

9、去订这本杂志 核聚变与等离子体物理 单 价:8元/期 定 价:32元/年 金属等离子体学是一门新型学科,是将金属作为研究对象,把金属看作为冷等离子体(固体等离子体),运用等离子体物理学的一些处理方法。对金属材料进行研究。 金属等离子体是用金属阴极真空弧等离子体源来产生。阴极弧放电是在阴阳二电极间加上起弧电压,并由触发电极引燃的电弧来蒸发并电离阴掇材料,从而产生由阴极材料形成的金属等离子体整个阴极弧是由?阴掇端面上许多微小的、电流密度高达10 Acm 的阴极斑产生的。在罔捉斑上阴极材料的乙蒸发和电离过程是产生强大压力梯度的微爆 固体等离子体实际是正、负载流子在固体中所组成的系统(电子和空穴系统)

10、,固体等离子体的某些特征在很大程度上和固体晶格类型、特性及载流子与晶格作用有关,固体等离子体另一个特征是存在集体激发(等离子体振荡)。 金属中存在郎缪尔振荡,在此振荡下离平衡位置距离处密度为no的电子平面层受作用力为:SF=SeE=e4maoex 引起具有=一S Fmax=4nodm 的平衡位置附近振荡,其中是等离子体振荡(角)频率也称郎缪尔频率可以通过实验测出金属的在1O 秒I1数量级(可见光谱内)电如何产生等离子体悬赏分:30 - 解决时间:2008-9-20 17:20电如何产生等离子体。 产生等离子体其他方法提问者: JERRYwang987 - 试用期 一级 最佳答案等离子体有高温低

11、温之分,高温的是上亿度,由托卡马克(磁约束)、强激光(惯性约束)可以产生。二者都是消耗电能。其原理可见 低温等离子体是3万度以下的等离子体,又分热等离子体(3000到30000度)和冷等离子体(室温到3000度) 热等离子体一般由等离子体发生器产生,又称等离子炬。热等离子体发生器按照其产生方式可分成三类:电弧等离子体发生器、高频等离子体发生器和燃烧等离子体发生器。前面两类是通过气体放电时的能量释放以获得等离子体或等离子体射流,而后面一类的能量来源是燃烧热。其中直流电弧等离子体发生器应用最广。 等离子体工质气体根据需要而采取用氩、氦、氮、氢、空气、水或可燃气体等。你想要再具体的,可见一本书,过增

12、元的电弧和热等离子体,或者朝我要,这里贴图不方便,没图又不好说明。 冷等离子体发生器,一般由射频、微波产生。冷等离子体一般由辉光放电产生。如我们常见的日光灯就是辉光放电,属于冷等离子体。 一楼说的焊接时的电弧,属于热等离子体,属于大气压电弧放电什么是等离子体?悬赏分:0 - 解决时间:2007-6-22 18:57什么是等离子体?据说火是的?还有什么是的/能给几个例子吗?提问者: 08chobits - 魔法学徒 一级 最佳答案等离子状态使指物质原子内的电子在高温下脱离原子核的吸引,使物质呈为正负带电粒子状态存在。 在日常生活中,我们会遇到各种各样的物质根据它们的状态,可以分为三大类,即固体、

13、液体和气体例如钢铁是固体,水是液体,而氧气是气体任何一种物质,在一定条件下都能在这三种状态之间转变以水为例,在一个标准大气压下,当温度降到0以下时,水开始变成冰而当温度升到100时,水就会沸腾而变成水蒸汽 如果温度不断升高,气体又会怎样变化呢?科学家告诉我们,这时构成分子的原子发生分裂,形成为独立的原子,如氮分子(N2)会分裂成两个氮原子(N),我们称这种过程为气体分子的离解如果再进一步升高温度,原子中的电子就会从原子中剥离出来,成为带正电荷的原子核(称为离子)和带负电荷的电子,这个过程称为原子的电离当这种电离过程频繁发生,使电子和离子的浓度达到一定的数值时,物质的状态也就起了根本的变化,它的

14、性质也变得与气体完全不同为区别于固体、液体和气体这三种状态,我们称物质的这种状态为物质的第四态,又起名叫等离子体 在茫茫无际的宇宙空间里,等离子态是一种普遍存在的状态。宇宙中大部分发光的星球内部温度和压力都很高,这些星球内部的物质差不多都处于等离子态。只有那些昏暗的行星和分散的星际物质里才可以找到固态、液态和气态的物质。 就在我们周围,也经常看到等离子态的物质。在日光灯和霓虹灯的灯管里,在眩目的白炽电弧里,都能找到它的踪迹。另外,在地球周围的电离层里,在美丽的极光、大气中的闪光放电和流星的尾巴里,也能找到奇妙的等离子态。 等离子体有什么用处呢?噢!它的用途非常广泛从我们的日常生活到工业、农业、

15、环保、军事、宇航、能源、天体等方面,它都有非常重要的应用价值 一个重要的研究是高温等离子体和受控热核聚变反应:如果用物质中最轻的元素,如氢的同位素氘,形成一个摄氏几千万度的高温等离子体,那么,这些原子核会发生核反应结果会放出巨大的能量,科学家称它为热核聚变反应氢弹就是这样一个爆炸性的热核聚变反应但人类希望有一个慢慢放出能量并可以发电的热核聚变反应,建造一个“人造小太阳”,然而,这个目标至今尚未实现 另一个重要应用是一些特殊的化学元素形成一个摄氏几万度的低温等离子体,这时,物质间会发生特殊的化学反应,因此可用来研制新的材料如在钻头等工具上涂上一层薄薄的钛来提高工具的强度、制造太阳能电池、在飞机的

16、表面上涂一层专门吸收雷达波的材料可躲避雷达的跟踪(即隐形飞机)这些被称为等离子体薄膜技术 另外,还可用等离子体脱掉烟尘中的硫、用等离子体照射种子来提高农作物的产量、研制大屏幕的等离子体电视机、研制等离子体火箭发动机到火星等遥远的宇宙去旅行等离子体的应用真是举不胜举。 所谓等离子彩电PDP(P la sm a D isp lay Pan e l)是在两张薄玻璃板之间充填混合气体,施加电压使之产生离子气体,然后使等离子气体放电,与基板中的荧光体发生反应,产生彩色影像。等离子彩电又称“壁挂式电视”,不受磁力和磁场影响,具有机身纤薄、重量轻、屏幕大、色彩鲜艳、画面清晰、亮度高、失真度小、节省空间等优点

17、。 等离子(简称PDP)是采用近几年来高速发展的等离子平面屏幕技术的新代显示设备,目前市场上销售的产品有两种类型,一种是等离子显示屏,另一种是等离子电视,两者在本质上没有太大的区别,唯一的区别是有没有内置电视接收调谐器。 由于PDP发展初期主要是针对商业展示用途,所以当前仍有很多PDP都没有内置电视接收调谐器,也就是说,不能直接接收电视信号。因此如果选择的是这种产品,那么只能通过卫星解码器或录像机等其它设备来兼作电视讯号调谐接收器,也可另购个电视接收器。现在等离子已经开始面对家庭用户设计生产,目前生产的部分等离子开始内置电视接收器,这些机型预先就设有RF射频连接端子,可以直接播放电视节目。 大

18、部分国产的PDP都是内置电视接收器,如海信、上广电SVA和TCL的多款产品。而国外的厂家,有些产品采用外置电视接收器,也有部分产品采用内置电视接收器。一般把外置电视接收器的PDP称为等离子显示屏,把内置电视接收器的PDP称为等离子电视,选购时应问清楚是否带电视接收功能等离子体可分为三大类:高温高压等离子体,电离度100,温度可达几亿度,用于核聚变的研究;低温低压等离子体,电离度不足1,温度仅为50250度;高温低压等离子体,约有1以上的气体被电离,具有几万度的温度。离子、自由电子、未电离的原子的动能接近于热平衡。热喷涂所利用的正是这类等离子体。离子清洗机的工作原理是什么?悬赏分:5 - 解决时

19、间:2008-11-19 08:34较详细的解释提问者: electronics123 - 经理 四级 最佳答案等离子清洗机 工作原理分析: 电浆与材料表面可产生的反应主要有两种,一种是靠自由基来做化学反应,另一种则是靠等离子作物理反应,以下将作更详细的说明。 (1)化学反应(Chemical reaction) 在化学反应里常用的气体有氢气(H2)、氧气(O2)、甲烷(CF4)等,这些气体在电浆内反应成高活性的自由基,其方程式为: 这些自由基会进一步与材料表面作反应。 其反应机理主要是利用等离子体里的自由基来与材料表面做化学反应,在压力较高时,对自由基的产生较有利,所以若要以化学反应为主时,

20、就必须控制较高的压力来近进行反应。 (2)物理反应(Physical reaction) 主要是利用等离子体里的离子作纯物理的撞击,把材料表面的原子或附着材料表面的原子打掉,由于离子在压力较低时的平均自由基较轻长,有得能量的累积,因而在物理撞击时,离子的能量越高,越是有的作撞击,所以若要以物理反应为主时,就必须控制较的压力下来进行反应,这样清洗效果较好,为了进一步说明各种设备清洗的效果。 等离子体清洗机的机理,主要是依靠等离子体中活性粒子的“活化作用”达到去除物体表面污渍的目的。就反应机理来看,等离子体清洗通常包括以下过程:无机气体被激发为等离子态;气相物质被吸附在固体表面;被吸附基团与固体表

21、面分子反应生成产物分子;产物分子解析形成气相;反应残余物脱离表面。 等离子体清洗技术的最大特点是不分处理对象的基材类型,均可进行处理,对金属、半导体、氧化物和大多数高分子材料,如聚丙烯、聚脂、聚酰亚胺、聚氯乙烷、环氧、甚至聚四氟乙烯等都能很好地处理,并可实现整体和局部以及复杂结构的清洗。 等离子体清洗还具有以下几个特点:容易采用数控技术,自动化程度高;具有高精度的控制装置,时间控制的精度很高;正确的等离子体清洗不会在表面产生损伤层,表面质量得到保证;由于是在真空中进行,不污染环境,保证清洗表面不被二次污染。 2.等离子清洗机的清洗分类: 2.1 反应类型分类 等离子体与固体表面发生反应可以分为

22、物理反应(离子轰击)和化学反应。物理反应机制是活性粒子轰击待清洗表面,使污染物脱离表面最终被真空泵吸走;化学反应机制是各种活性的粒子和污染物反应生成易挥发性的物质,再由真空泵吸走挥发性的物质。 以物理反应为主的等离子体清洗,也叫做溅射腐蚀(SPE)或离子铣(IM),其优点在于本身不发生化学反应,清洁表面不会留下任何的氧化物,可以保持被清洗物的化学纯净性,腐蚀作用各向异性;缺点就是对表面产生了很大的损害,会产生很大的热效应,对被清洗表面的各种不同物质选择性差,腐蚀速度较低。以化学反应为主的等离子体清洗的优点是清洗速度较高、选择性好、对清除有机污染物比较有效,缺点是会在表面产生氧化物。和物理反应相比较,化学反应的缺点不易克服。

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