Kan plasmaenergi fremstilles i et laboratorium?

Hvad er plasma?

Plasma kaldes ofte den "fjerde stofstilstand" efter faste stoffer, væsker og gasser. Det er en overophedet gas, hvor elektroner er blevet fjernet fra atomer, hvilket skaber en blanding af ioner og frie elektroner. Dette gør plasma elektrisk ledende og meget reaktiv.

Oprettelse af plasma i et laboratorium:

Der er forskellige metoder til at generere plasma i et laboratorium, hver med sin egen anvendelse:

* elektrisk udladning: Påføring af en høj spænding på tværs af en gas skaber en elektrisk bue, striber elektroner fra atomer og skaber plasma. Dette bruges ofte i fluorescerende lys og neonskilte.

* radiofrekvens (RF) udladning: Påføring af højfrekvente elektromagnetiske bølger på et gas ophidser atomer og får dem til at ionisere, hvilket skaber plasma. Denne metode bruges til plasma -ætsning til fremstilling af halvleder.

* Mikrobølgeudladning: I lighed med RF -udladning, men ved hjælp af mikrobølger i stedet. Denne metode bruges i plasmabehandling og tyndfilmaflejring.

* laserablation: Fokusering af en højenergilaserstråle på et målmateriale kan fordampe det og skabe en plasmaplume. Dette bruges i materiel analyse og laserinduceret nedbrydningsspektroskopi.

* induktivt koblet plasma (ICP): Et radiofrekvensfelt skaber et magnetfelt, der inducerer strømme i en gas, hvilket får det til at ionisere og danne plasma. ICP bruges i analytisk kemi og miljøovervågning.

Hvorfor er plasma vigtig?

Plasma har en lang række applikationer inden for forskellige felter:

* Elektronik: Plasma -ætsning, afsætning og rengøring inden for fremstilling af halvleder.

* belysning: Fluorescerende lys, neonskilte og plasmaskærme.

* Medicin: Plasma -sterilisering, sårheling og kræftbehandling.

* miljøvidenskab: Plasmaforgasning til affaldsbehandling, luftoprensning og forureningskontrol.

* Energi: Fusion Energy Research.

* Rumudforskning: Plasma -fremdrift til rumfartøj, studerer solvinden og Auroras.

Konklusion:

Oprettelse af plasma i et laboratorium er en veletableret proces, og dens applikationer er enorme og voksende. Undersøgelsen og manipulationen af plasma er centrale områder inden for videnskabelig og teknologisk udvikling.