Question

什么是等离子体？离子体的特征分类及主要参数是什么？

Answer 1

1、等离子体被称为物质的”第四态“，是一种具有电子，原子，离子或基团的满足准中性条件的电离气体。它是区别与常规的固态，液态，气态的另一种存在。等离子体中的主要参数包括密度，电子温度，离子温度，德拜半径，电离度。这几个是最重要的参数。诊断这些参数的方法有，电探针，磁探针，发射光谱，吸收光谱，激光诱导荧光，质谱发等。

2、在地球两极上，因为太阳风暴（高能粒子分）在经过地球两极磁极时，高能粒子轰击空气中的氧气，氮气等气体，使其电离和激发，后沿地磁线运动，并产生多彩的极光，也属于等离子体。等离子体可以由气体放电产生，也可以使气体不断加热而产生。按照等离子体的温度不同可分为高温等离子体和低温等离子体。

3、比如在受控核聚变当中使用托卡马克磁约束产生的高温等离子体，其原理就是利用磁场束缚等离子体并使其不断加热，最终发生氢核聚变反应，并收集起来发电。这其实是模拟太阳上时时刻刻的聚变反应，之所以称为高温，是因为其芯部温度可以达到上亿度。

4、低温等离子体，比如弧光灯，辉光放电灯，射频放电等离子体刻蚀机等，这些气体放电产生的等离子体温度在几百K到上千K，远低于高温等离子体。高温和低温虽然是根据温度划分，但是要区别与我们常见事物的温度，不是说低温就是跟室温差不多。

5、低温等离子体中又可以分为热等离子体和冷等离子体，这是根据等离子体中离子和电子温度是否处于热平衡状态来讨论的。热等离子体说的是电子和离子处于热平衡态，它们各自的温度差不多。比如电弧等离子体焊机所产生的热等离子体，电子温度和离子温度都可达到几千度。