Plazma. Xossalari va qollanishi

2. Plazmaning xossalari va parametrlari
Plazma quyidagi xususiyatlarga ega:
zichlikdagi zaryadlangan zarralar bir-biriga etarlicha yaqin bo'lishi kerak, chunki ularning har biri bir-biriga yaqin joylashgan zaryadlangan zarrachalarning butun tizimi bilan o'zaro ta'sir qiladi. Agar ta'sir doirasidagi zaryadlangan zarrachalar soni (Debay radiusi bo'lgan sfera) kollektiv effektlarning paydo bo'lishi uchun etarli bo'lsa, shart qondirilgan deb hisoblanadi (bunday ko'rinishlar plazmaning odatiy xususiyatidir). Matematik jihatdan bu shartni quyidagicha ifodalash mumkin:
zaryadlangan zarralarning konsentratsiyasi qayerda.
Ichki o'zaro ta'sirlarning ustuvorligi: Debye skrining radiusi plazmaning xarakterli hajmiga nisbatan kichik bo'lishi kerak. Bu mezon plazma ichida sodir bo'ladigan o'zaro ta'sirlar uning yuzasiga ta'sir qilishdan ko'ra muhimroq ekanligini anglatadi, bu esa e'tibordan chetda qolishi mumkin. Agar bu shart bajarilsa, plazmani kvazi-neytral deb hisoblash mumkin. Matematik jihatdan bu shunday ko'rinadi:
Plazma chastotasi: Zarrachalar to'qnashuvi orasidagi o'rtacha vaqt plazma tebranishlari davriga nisbatan katta bo'lishi kerak. Bu tebranishlar plazmaning kvazi betarafligini buzish natijasida yuzaga keladigan elektr maydonining zaryadga ta'siridan kelib chiqadi. Bu maydon buzilgan muvozanatni tiklashga intiladi. Muvozanat holatiga qaytsak, zaryad bu pozitsiyadan inersiya bilan o'tadi, bu yana kuchli qaytib keladigan maydon paydo bo'lishiga olib keladi, tipik mexanik tebranishlar sodir bo'ladi.Bu shart bajarilganda plazmaning elektrodinamik xususiyatlari molekulyar-kinetik xususiyatlaridan ustun turadi. . Matematika tilida bu shart quyidagi shaklga ega:
2.1 Tasniflash
Plazma odatda ideal va ideal bo'lmagan, past haroratli va yuqori haroratli, muvozanatli va muvozanatsiz bo'linadi, ko'pincha sovuq plazma muvozanatsiz, issiq plazma esa muvozanatdir.
2.2 Harorat
Ommaviy ilmiy adabiyotlarni o'qiyotganda, o'quvchi ko'pincha o'nlab, yuz minglab, hatto millionlab °C yoki K darajali plazma haroratini ko'radi. Plazmani fizikada tasvirlash uchun haroratni °C emas, balki o'lchash qulay. zarralar harakatining xarakterli energiyasi birliklarida, masalan, elektron voltlarda (eV). Haroratni eV ga aylantirish uchun siz quyidagi munosabatdan foydalanishingiz mumkin: 1 eV = 11600 K (Kelvin). Shunday qilib, "o'n minglab ° C" haroratga erishish juda oson ekanligi ayon bo'ladi.
Muvozanatsiz plazmada elektron harorati ionlar haroratidan sezilarli darajada oshadi. Bu energiya almashinuvi jarayoniga to'sqinlik qiladigan ion va elektron massalarining farqiga bog'liq. Bu holat gaz razryadlarida, ionlar taxminan yuzlab, elektronlar esa oʻn minglab K ga yaqin haroratga ega boʻlganda yuzaga keladi.
Muvozanat plazmasida ikkala harorat teng. Ionlanish jarayoni ionlanish potentsiali bilan taqqoslanadigan haroratlarni talab qilganligi sababli, muvozanat plazmasi odatda issiq bo'ladi (harorat bir necha ming K dan yuqori).
Yuqori haroratli plazma tushunchasi odatda termoyadroviy plazma uchun ishlatiladi, bu esa millionlab K haroratni talab qiladi.