Плазма. Перспективы использования плазмы в прогрессивных

реклама
Квазинейтральность плазмы
Уильям Крукс —
английский химик и физик,
который открыл таллий и
впервые получил гелий в
лабораторных условиях.
Ирвинг Ленгмюр —
американский химик, лауреат
Нобелевской премии по химии
в 1932 году «за открытия и
исследования в области химии
поверхностных явлений».
Условия получения плазмы
1) Достаточная плотность
rD³ N »1
rD – радиус Дебая
N — концентрация заряженных частиц
2) Приоритет внутренних взаимодействий
3) Плазменная частота
Классификация
ПЛАЗМА
По температуре
ионов и электронов
равновесная
По энергии
взаимодействия
частиц
идеальная
неравновесная
неидеальная
По температуре
плазмы
высокотемпературная
низкотемпературная
Свойства и параметры плазмы:
1) температура;
2) степень ионизации;
3) плотность;
4) квазинейтральность.
Для того, чтобы газ перешел в состояние плазмы, его
необходимо ионизировать.
Степень ионизации α определяется как
α = ni/(ni + na),
где ni — концентрация ионов,
а
na — концентрация нейтральных атомов.
Концентрация свободных электронов в незаряженной плазме
ne определяется соотношением: ne=<Z> ni,
где
<Z> — среднее значение заряда ионов плазмы.
Для низкотемпературной плазмы
характерна малая степень
ионизации (до 1 %). Чаще всего их
создают при помощи
электрических полей, ускоряющих
электроны, которые в свою
очередь ионизируют атомы.
Понятие высокотемпературная
плазма употребляется обычно для
плазмы термоядерного синтеза,
который требует температур в
миллионы K. Горячая плазма почти
всегда полностью ионизирована
(степень ионизации ~100 %). Обычно
именно она понимается под
«четвертым агрегатным состоянием
вещества». Примером может
служить Солнце.
Искусственно
созданная плазма
Земная природная
плазма
Космическая и астрофизическая
плазма
Плазменная панель (телевизор,
монитор)
Молния
Солнечный ветер
Вещество внутри
люминесцентных (в том числе
компактных) и неоновых ламп
Огни святого Эльма
Космическая и астрофизическая
плазма
Плазменные ракетные двигатели
Ионосфера
Исследования управляемого
термоядерного синтеза
Языки пламени (низко температурная плазма)
Электрическая дуга в дуговой
лампе и в дуговой сварке
Плазменная лампа
Дуговой разряд от
трансформатора Теслы
Воздействие на вещество
лазерным излучением
Светящаяся сфера ядерного
взрыва
Межзвездные туманности
Космическое пространство
(пространство между планетами,
звездами и галактиками)
Тлеющий разряд
Различные виды люминесцентных ламп
Принцип работы люминесцентной лампы
Искровой разряд
Коронный разряд
В природе коронный разряд
встречается на линиях
электропередачи.
Резка металла с
помощью дугового
разряда
Электрическая дуга в воздухе
плавление
кристалл
испарение
жидкость
газ
ионизация
кулоновский
барьер
плазма
ядерный
барьер
Термоядерная
плазма
?
1 эВ
1 эВ
10 эВ
10 кэВ
Энергия фазового перехода
10 МэВ
Вместе с тем,
неуправляемая
термоядерная реакция
нашла своё применение в
военном деле.
Wendelstein 7-X — экспериментальный термоядерный реактор типа
стелларатор, строящийся с 2005 года в городе Грайфсвальде в
Германии.
Магнитогидродинамический генератор
Так, на опытноэкспериментальном
российском прототипе
истребителя пятого
поколения МиГ
1.44 предполагалось
использовать
плазмогенератор — прибор,
создающий на поверхности
фюзеляжа специальное
облако плазмы, снижающее
заметность самолёта при
его облучении различными
средствами обнаружения.
Назначение: многофункциональный
фронтовой истребитель
Первый полёт: 29 февраля 2000
Производитель: МиГ
Всего построено: 1
Экипаж: 1 чел
Макс. скорость на высоте: 2500 км/ч
Спасибо
за внимание.
Скачать