A. 等离子灯
等离子态
开放分类: 物理、物质、高能物理、状态、电离气体
等离子态
将气体加热,当其原子达到几千甚至上万摄氏度时,电子就会被原子被"甩"掉,原子变成只带正电荷的离子。此时,电子和离子带的电荷相反,但数量相等,这种状态称做等离子态。人们常年看到的闪电、流星以及荧光灯点燃时,都是处于等离子态。人类可以利用它放出大量能量产生的高温,切割金属、制造半导体元件、进行特殊的化学反应等. 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。
等离子体
(等离子态,电浆,英文:Plasma)是一种电离的气体,由于存在电离出来的自由电子和带电离子,等离子体具有很高的电导率,与电磁场存在极强的耦合作用。等离子态在宇宙中广泛存在,常被看作物质的第四态(有人也称之为“超气态”)。等离子体由克鲁克斯在1879年发现,“Plasma”这个词,由朗廖尔在1928年最早采用。
等离子体的性质
等离子态常被称为“超气态”,它和气体有很多相似之处,比如:没有确定形状和体积,具有流动性,但等离子也有很多独特的性质。
电离
等离子体和普通气体的最大区别是它是一种电离气体。由于存在带负电的自由电子和带正电的离子,有很高的电导率,和电磁场的耦合作用也极强:带电粒子可以同电场耦合,带电粒子流可以和磁场耦合。描述等离子体要用到电动力学,并因此发展起来一门叫做磁流体动力学的理论。
组成粒子和一般气体不同的是,等离子体包含两到三种不同组成粒子:自由电子,带正电的离子和未电离的原子。这使得我们针对不同的组分定义不同的温度:电子温度和离子温度。轻度电离的等离子体,离子温度一般远低于电子温度,称之为“低温等离子体”。高度电离的等离子体,离子温度和电子温度都很高,称为“高温等离子体”。
相比于一般气体,等离子体组成粒子间的相互作用也大很多。
速率分布
一般气体的速率分布满足麦克斯韦分布,但等离子体由于与电场的耦合,可能偏离麦克斯韦分布。
常见的等离子体
等离子体是存在最广泛的一种物态,目前观测到的宇宙物质中,99%都是等离子体。
* 人造的等离子体
o 荧光灯,霓虹灯灯管中的电离气体
o 核聚变实验中的高温电离气体
o 电焊时产生的高温电弧
* 地球上的等离子体
o 火焰(上部的高温部分)
o 闪电
o 大气层中的电离层
o 极光
* 宇宙空间中的等离子体
o 恒星
o 太阳风
o 行星际物质
o 恒星际物质
o 星云
* 其它等离子体
B. 等离子灯的描述
最常见的等离子灯为球形或者圆柱形。虽然种类繁多,但通常是一个清透的玻璃回球,充以各种气体的混合物——最常答用的为氦气和氖气,有时会采用低压的氙气和氪气(低于0.01个大气压),通以由高压变压器产生的高频率高电压的交流电(35kHz,2 - 5kV)。另一个较小的球体位于其中央做为电极。丝状等离子体从内部的电极延伸至外面的玻璃绝缘外壳,呈现出多条稳恒的彩色光线束。光线最初沿着双极子间的电场线传播,但之后在对流的影响下会向上移动。
将手靠近等离子灯改变了高频电场,使一根光线束从内部的球体迁移到接触点上。接近玻璃球的任何导体都会在内部产生电流,因为玻璃不能阻隔通过等离子体传导的电流所产生的电磁场(尽管绝缘体确实阻隔了电流本身)。玻璃在离子化的气体和手之间起到了电介质的作用,就像电容器一样。
C. 等离子灯的定义
等离子灯是在能源领域崛起的一种新型电磁波、激发无电极玻璃灯球内的发光物质,从而令发光物质产生连续可见光谱,同时只发放微量UV和IR,是一种高效能照明系统。
D. 等离子体的发展史
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、以及绚烂壮丽的极光等都是等离子体作用的结果。对于整个宇宙来讲,几乎99.9%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。①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②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。③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,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(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。
E. 等离子灯的介绍
等离子灯是一种装饰性的灯,在1980年代最为流行。等离子灯由物理学家尼古拉·特斯拉发明,他做了一个实验,在玻璃电子管通以高频率的电流,来研究高电压现象。特斯拉称之为惰性气体放电管。现代的等离子灯由比尔·帕克设计。
F. 表面等离子体的科学历史
1902年,R. W. Wood在实验中发现了金属光栅的衍射异常现象 ,在正常的衍射角分布谱中出现了新的衍射峰(谷),1907年Rayleigh在他的衍射理论中尝试解释这一现象 ,但是直到1941年U. Fano 才成功地将这一现象和先前1899-1909年由Zenneck和Sommerfeld提出的电磁表面波(electromagnetic surface wave)的理论 联系起来。衍射谱的峰(谷)实际上衍射模式和金属表面的表面等离激元耦合过后的结果。在特定的衍射角度,当满足波矢匹配(也即光的动量守恒)条件时,光能量可以与表面等离激元能量互相转换,衍射谱图中也就相应的出现峰或谷。R. H. Ritchie注意到,当高能电子通过金属薄膜时,不仅在等离激元频率处有能量损失,在更低频率处也有能量损失峰,并认为这与金属薄膜的界面有关 。1959年,C. J. Powell和J. B. Swan通过实验证实了R. H. Ritchie的理论 。1960年,E. A. Stren和R. A. Farrel研究了此种模式产生共振的条件并首次提出了表面等离激元(SurfacePlasmon,SP)的概念 。在纳米技术成熟之后,表面等离子体受到了人们极大的关注,从20世纪90年代起成为研究的热点。它已经被应用于包括生物化学传感,光电子集成器件多个领域。
G. 是谁发明的等离子电视
电视机的问世来 电视机的发源明及出现,并不是一个人努力所得出的成果,而是集合多名人士及科学家的长年研究。第一代出现的电视机并不是完全以电子控制,而是采用由小型马达驱动的旋压碟盘,再配上一颗「NeonLamp」而播放出影像。当时画面只有半张卡片般大小,颜色方面更不是黑白色而是深橙红色,影像既暗淡而模糊,肉眼只能看到部份人物及轮郭,但这样的表现已令当时的人非常雀跃。 1925年约翰
H. 等离子是怎样形成的
Hello. This is captain of Running Service Centre of WenWen Team. My pleasure to answer your question:将气体加热,当其原子达到几千甚至上万摄氏度时,电子就会被原子被"甩"掉,原子变成只带正电荷的离子。此时,电子和离子带的电荷相反,但数量相等,这种状态称做等离子态。人们常年看到的闪电、流星以及荧光灯点燃时,都是处于等离子态。人类可以利用它放出大量能量产生的高温,切割金属、制造半导体元件、进行特殊的化学反应等. 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。
等离子体
(等离子态,电浆,英文:Plasma)是一种电离的气体,由于存在电离出来的自由电子和带电离子,等离子体具有很高的电导率,与电磁场存在极强的耦合作用。等离子态在宇宙中广泛存在,常被看作物质的第四态(有人也称之为“超气态”)。等离子体由克鲁克斯在1879年发现,“Plasma”这个词,由朗廖尔在1928年最早采用。
等离子体的性质
等离子态常被称为“超气态”,它和气体有很多相似之处,比如:没有确定形状和体积,具有流动性,但等离子也有很多独特的性质。
电离
等离子体和普通气体的最大区别是它是一种电离气体。由于存在带负电的自由电子和带正电的离子,有很高的电导率,和电磁场的耦合作用也极强:带电粒子可以同电场耦合,带电粒子流可以和磁场耦合。描述等离子体要用到电动力学,并因此发展起来一门叫做磁流体动力学的理论。
组成粒子和一般气体不同的是,等离子体包含两到三种不同组成粒子:自由电子,带正电的离子和未电离的原子。这使得我们针对不同的组分定义不同的温度:电子温度和离子温度。轻度电离的等离子体,离子温度一般远低于电子温度,称之为“低温等离子体”。高度电离的等离子体,离子温度和电子温度都很高,称为“高温等离子体”。
相比于一般气体,等离子体组成粒子间的相互作用也大很多。
速率分布
一般气体的速率分布满足麦克斯韦分布,但等离子体由于与电场的耦合,可能偏离麦克斯韦分布。
常见的等离子体
等离子体是存在最广泛的一种物态,目前观测到的宇宙物质中,99%都是等离子体。
* 人造的等离子体
o 荧光灯,霓虹灯灯管中的电离气体
o 核聚变实验中的高温电离气体
o 电焊时产生的高温电弧
* 地球上的等离子体
o 火焰(上部的高温部分)
o 闪电
o 大气层中的电离层
o 极光
* 宇宙空间中的等离子体
o 恒星
o 太阳风
o 行星际物质
o 恒星际物质
o 星云
* 其它等离子体
I. 等离子切割机发展史
等离子切割技术发展的历史不长,但其发展的速度非常快。由于等离子切割有较好的切割质量,热变形小,切割速度快等优点,特别是在有色金属和薄板切割方面,其优势更为明显。采用精细等离子切割技术,材料切割表面质量已达到了激光切割质量的下限。随着对等离子切割技术的不断推广和运用,人们对等离子切割技术有了新的认识,因此等离子切割机在各行业中运用越来越广泛。厚度小于0.2毫米的仪表弹性元件在微束等离子弧焊接过程中,电弧的稳定性是工艺过程正常进行的必要条件。
等离子切割机电弧的稳定性直接影响着切割质量,等离子电弧不稳定现象,会导致切口参差不齐、积瘤等缺陷,也会导致控制系统的相关元件寿命降低,喷嘴、电极频繁更换。
国产等离子电源,大多用于手工切割和配在小车切割机上。配用于数控切割机上的各类等离子电源还不多,国外同类产品则占有相当高的比例。同国外产品相比,我国等离子电源的稳定性较差,故障率较高,电极、喷嘴、涡流环等配件的加工精度不高,造成了等离子易损件使用寿命较短。在行业中,由于缺乏等离子切割理论研究与生产实践相转换的机制,因此新产品开发速度不快,新技术运用不广。制约了等离子切割技术的进一步发展和运用。目前,还没有得到国内有关研制和开发精细等离子电源的相关信息。
J. 等离子灯的分类
等离子灯分为等离子态.等离子体.等离子体的性质和电离。
1.等离子态
将气体加热,当其原子达到几千甚至上万摄氏度时,电子就会被原子被甩掉,原子变成只带正电荷的离子。此时,电子和离子带的电荷相反,但数量相等,这种状态称做等离子态。人们常年看到的闪电、流星以及荧光灯点燃时,都是处于等离子态。人类可以利用它放出大量能量产生的高温,切割金属、制造半导体元件、进行特殊的化学反应等. 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。
2.等离子体
(等离子态,电浆,英文:Plasma)是一种电离的气体,由于存在电离出来的自由电子和带电离子,等离子体具有很高的电导率,与电磁场存在极强的耦合作用。等离子态在宇宙中广泛存在,常被看作物质的第四态(有人也称之为“超气态”)。等离子体由克鲁克斯在1879年发现,“Plasma”这个词,由朗廖尔在1928年最早采用。
3.等离子体的性质
等离子态常被称为“超气态”,它和气体有很多相似之处,比如:没有确定形状和体积,具有流动性,但等离子也有很多独特的性质。
4.电离
等离子体和普通气体的最大区别是它是一种电离气体。由于存在带负电的自由电子和带正电的离子,有很高的电导率,和电磁场的耦合作用也极强:带电粒子可以同电场耦合,带电粒子流可以和磁场耦合。描述等离子体要用到电动力学,并因此发展起来一门叫做磁流体动力学的理论。组成粒子和一般气体不同的是,等离子体包含两到三种不同组成粒子:自由电子,带正电的离子和未电离的原子。这使得我们针对不同的组分定义不同的温度:电子温度和离子温度。轻度电离的等离子体,离子温度一般远低于电子温度,称之为“低温等离子体”。高度电离的等离子体,离子温度和电子温度都很高,称为“高温等离子体”。