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等離子體發生器的放電原理

發布日期:2022-05-29 點擊率:62

    等離子體發生器(裝置),又稱為等離子體炬是一種用人工方法獲得等離子體的裝置,它可將電能傳遞給工作氣體從而形成高溫電力氣體。等離子體發生器成套設備包括等離子體發生器、等離子體專用電源和輔助設備等,可實現對等離子體射流的控制、監測、顯示等功能。
    利用外加電場或高頻感應電場使氣體導電,稱為氣體放電。氣體放電是產生等離子體的重要手段之一。被外加電場加速的部分電離氣體中的電子與中性分子碰撞,把從電場得到的能量傳給氣體。電子與中性分子的彈性碰撞導致分子動能增加,表現為溫度升高;而非彈性碰撞則導致激發(分子或原子中的電子由低能級躍遷到高能級)、離解(分子分解為原子)或電離(分子或原子的外層電子由束縛態變為自由電子)。高溫氣體通過傳導、對流和輻射把能量傳給周圍環境,在定常條件下,給定容積中的輸入能量和損失能量相等。電子和重粒子(離子、分子和原子)間能量傳遞的速率與碰撞頻率(單位時間內碰撞的次數)成正比。在稠密氣體中,碰撞頻繁,兩類粒子的平均動能(即溫度)很容易達到平衡,因此電子溫度和氣體溫度大致相等,這是氣壓在一個大氣壓以上時的通常情況,一般稱為熱等離子體或平衡等離子體。在低氣壓條件下,碰撞很少,電子從電場得到的能量不容易傳給重粒子,此時電子溫度高于氣體溫度,通常稱為冷等離子體或非平衡等離子體。兩類等離子體各有特點和用途(見等離子體的工業應用)。氣體放電分為直流放電和交流放電。

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