Читая о нетепловой плазме, я столкнулся с ее потенциалами ионизации (~ 1%) и другими возможностями, такими как их немаксвелловское распределение энергии. При каких температурах и давлениях они проявляют такие свойства и какие материалы используются для создания нетермической плазмы?
При каких температурах и давлениях они проявляют такие свойства
Во-первых, температура строго определена только тогда, когда функции распределения частиц являются максвелловскими. Для нетепловой плазмы понятие «температура» плохо определено. Если вы видите, что кто-то говорит о температуре для такого случая, они, вероятно, проигнорировали небольшое возмущение, которое делает распределение немаксвелловским.
и какие материалы используются для создания нетепловой плазмы?
Материалы тут мало при чем. Под этим я подразумеваю, что тип газа, который вы выбираете для ионизации, сам по себе не определяет, будет ли ваша плазма нетепловой. Это больше связано с процессом ионизации, удержанием и/или схемой нагрева, которую вы используете.
Например, я могу запускать электромагнитные волны в плазму, которые определенным образом затухают на электронах (см. Затухание Ландау ), так что энергия предпочтительно передается некоторым электронам в хвосте (изначально) максвелловского распределения. Если я буду делать это постоянно, стационарная функция распределения будет отличаться от максвелловской.
Температура определяется термодинамическим равновесием, которое необходимо сначала выяснить. Из этого определения легко получить, что так называемая «нетепловая плазма» — это понятие, описывающее состояние плазмы без термодинамического равновесия. По сути, термодинамическое равновесие достигается столкновениями между частицами, вызванными молекулярными силами в нейтральном газе. С другой стороны, кулоновская сила заменяет молекулярную силу в сильно ионизированной плазме. Обратите внимание, что обе эти силы действуют в плазме. Таким образом, плотность частиц, распределение начальных скоростей и скорость ионизации будут доминировать в определении того, сможет ли изолированная плазменная система достичь термодинамического равновесия или нет.
Анна В