CHƯƠNG 3 :CƠ SỞ LÝ THUYẾT
3.7.2. Hiện tượng xảy ra trong plasma
Các hiện tượng xảy ra trong plasma chuyển động là rất phức tạp. Để đơn
giản hóa, trong nghiên cứu plasma, người ta thường chỉ giới hạn trong việc xét các khối plasma tĩnh, tức là các khối plasma có điện tích chuyển động nhưng tồn khối vẫn đứng yên.
Trạng thái thứ tư, phân tử khí bị ion hóa thành electron và ion tự do bằng bởi việc nhận năng lượng (bức xạ điện hoặc nhiệt).
Plasma nguội (bức xạ điện từ): hiện tượng phóng điện trong chất khí: ion dương, ion âm, electron và các phân tử trung hòa.
Plasma nóng: do va chạm nhiệt giữa các phân tử hay nguyên tử ở nhiệt độ cao.
Hình 3.3. Trạng thái plasma [Internet]
Plasma trung hòa về điện, bao gồm electron, ion, nguyên tử trung hịa và phân tử, chúng có năng lượng động học khác nhau, trong đó electron có năng lượng cao nhất và các phân tử có năng lượng ít nhất.
Chương 3: Cơ sở lý thuyết
Chịu ảnh hưởng lớn bởi điện trường và từ trường.
(a) (b)
Hình 3.4: Plasma chịu ảnh hưởng:
a.Điện trường. b.Từ trường.
Trong các phịng thí nghiệm, ta có thể hình dung có sự phóng điện trong một tụ điện (đó là một bình chứ chất khí sẽ làm mơi trường để tạo plasma) với một nguồn khí cung cấp tạm thời cho sự ion hố khí.
Chương 3: Cơ sở lý thuyết
Hiện nay, sự phóng điện liên tục thường được sử dụng để tạo ra một một trạng thái ổn định động, trong đó có một sự cân bằng giữa việc phát ra (các nguồn) và tổn thất (các chỗ thoát nhiệt). Một bình chứa duy trì một trạng thái ổn định động như dịng khí vào ở mức tương tự tỷ lệ so với khi chảy vào. Nếu quá trình phát và tổn thất được tách biệt về mặt vật lý, thông thường đó là trường hợp tạo plasma trong phịng thí nghiệm và khơng có sự cân bằng (về nhiệt), sau đó năng lượng đã được dồn vào việc tạo plasma được vận chuyển một cách hiệu quả đến vùng tổn thất và dòng ổn định của năng lượng phải được cung cấp để duy trì trạng thái ổn định. Plasma tạo ra trong phịng thí nghiệm được hình thành khi khí bị ion hóa bằng việc cho một dịng điện qua nó, hoặc bằng cách chiếu bức xạ điện từ (đèn
phóng điện đơteri) vào nó. Nói chung, các phương thức hình thành plasma này là
cung cấp năng lượng trực tiếp đến các điện tử tự do trong plasma. Sự va chạm điện tử (electron)-nguyên tử giải phóng thêm các điện tử và nhiệt độ của chất khí. Cuối cùng các điện tử (electron) có nhiệt tăng lên một chút và lớn hơn so với các ion, bởi vì các điện tử mang dòng điện hoặc hấp thụ năng lượng điện từ, nhưng sự hiện diện của bình chứa có nghĩa là khơng có thời gian và cũng khơng có khơng gian cho sự cân bằng nhiệt.
Chương 4: Phương hướng và các giải pháp công nghệ