等離子體性質(zhì)

【真空等離子設(shè)備】等離子體的性質(zhì)：

等離子態(tài)常被稱為“超氣態(tài)”，它和氣體有很多相似之處，比如：沒有確定形狀和體積，具有流動(dòng)性，但等離子也有很多獨(dú)特的性質(zhì)。等離子體中的粒子具有群體效應(yīng)，只要一個(gè)粒子擾動(dòng)，這個(gè)擾動(dòng)會(huì)傳播到每個(gè)等離子體中的電離粒子。等離子體本身亦是良導(dǎo)體。

電離

等離子體和普通氣體的最大區(qū)別是它是一種電離氣體。由于存在帶負(fù)電的自由電子和帶正電的離子，有很高的電導(dǎo)率，和電磁場(chǎng)的耦合作用也極強(qiáng)：帶電粒子可以同電場(chǎng)耦合，帶電粒子流可以和磁場(chǎng)耦合。描述等離子體要用到電動(dòng)力學(xué)，并因此發(fā)展起來(lái)一門叫做磁流體動(dòng)力學(xué)的理論。

組成粒子【等離子處理機(jī)】

等離子體：自由電子-和一般氣體不同的是，等離子體包含兩到三種不同組成粒子：自由電子，帶正電的離子和未電離的原子。這使得我們針對(duì)不同的組分定義不同的溫度：電子溫度和離子溫度。輕度電離的等離子體，離子溫度一般遠(yuǎn)低于電子溫度，稱之為“低溫等離子體”。高度電離的等離子體，離子溫度和電子溫度都很高，稱為“高溫等離子體”。 相比于一般氣體，等離子體組成粒子間的相互作用也大很多。

速率分布

一般氣體的速率分布滿足麥克斯韋分布，但等離子體由于與電場(chǎng)的耦合，可能偏離麥克斯韋分布。

【常壓等離子設(shè)備】等離激元

表面等離激元（surfaceplasmon）效應(yīng)–實(shí)驗(yàn)里我們把金屬的微小顆粒視為等離子體（金屬晶體因?yàn)槠鋬?nèi)部存在大量可以移動(dòng)的自由電子—-帶有定量電荷，自由分布，且不會(huì)發(fā)生碰撞導(dǎo)致電荷的消失—-因此金屬晶體可以被視為電子的等離子體），由于金屬的介電系數(shù)在可見光和紅外波段為負(fù)數(shù)，因此當(dāng)把金屬和電介質(zhì)組合為復(fù)合結(jié)構(gòu)時(shí)會(huì)發(fā)生很多有趣的現(xiàn)象。

當(dāng)光波（電磁波）入射到金屬與介質(zhì)分界面時(shí)，金屬表面的自由電子發(fā)生集體振蕩，如果電子的振蕩頻率與入射光波的頻率一致就會(huì)產(chǎn)生共振，這時(shí)就形成的一種特殊的電磁模式：電磁場(chǎng)被局限在金屬表面很小的范圍內(nèi)并發(fā)生增強(qiáng)，這種現(xiàn)象就被稱為表面等離激元現(xiàn)象。這種電磁場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng)能夠有效地提高分子的熒光產(chǎn)生信號(hào)，原子的高次諧波產(chǎn)生效率，以及分子的拉曼散射信號(hào)等。在宏觀的尺度上這一現(xiàn)象就表現(xiàn)為在特定波長(zhǎng)，狀態(tài)下的金屬晶體的透光率的大幅提升。

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