ما هي بعض الخصائص الرئيسية لتفريغ البلازما المكهرب؟

بعض الخصائص الرئيسية لتصريف البلازما للطاقة الكهربائية

خصائص درجة الحرارة العالية

خلال عملية تصريف البلازما، يتم إنتاج درجات حرارة عالية للغاية. عندما يشكل الغاز بلازما تحت تأثير الطاقة الكهربائية، فإن الجسيمات في البلازما (مثل الإلكترونات والأيونات) تمتلك طاقة حركية عالية، والاصطدامات القوية بين هذه الجسيمات تسبب ارتفاع درجة الحرارة بشكل حاد. على سبيل المثال، في البلازما القوس الكهربائي، يمكن أن تصل درجة الحرارة بسهولة إلى عدة آلاف من الدرجات المئوية أو حتى عشرات الآلاف من الدرجات المئوية. تجعل هذه الخاصية الحرارية العالية استخدام تصريف البلازما واسعًا في مجال معالجة المواد. فمثلاً، في قطع البلازما، يمكنها ذوبان وقطع مواد معدنية مثل صفائح الفولاذ السميكة بسرعة أكبر بكثير من الطرق التقليدية للقطع، وبسطح قطع نظيف نسبيًا.

كثافة طاقة عالية

تتميز منطقة تصريف البلازما بكثافة طاقة عالية. هذا لأن الطاقة الكهربائية يتم إطلاقها بشكل مركز في نطاق مكاني صغير نسبيًا خلال فترة زمنية قصيرة، مما يجعل طاقة البلازما في هذه المنطقة مركزة للغاية. على سبيل المثال، في الرش بالبلازما، يمكن لبلازما ذات كثافة طاقة عالية تسخين المواد المرشوشة (مثل بودرة السيراميك وبودرة المعادن) إلى حالة الذوبان وإطلاقها بسرعة عالية على سطح القطعة لتشكيل طلاء عالي الجودة. يتمتع هذا الطلاء بمقاومة جيدة للتآكل والاحتكاك ويمكن استخدامه لحماية سطوح الأجزاء الهامة مثل شفرات محركات الطائرات.

خاصية أكسدة قوية

يحتوي البلازما على عدد كبير من الجسيمات النشطة، مثل أيونات الأكسجين والراديكالات الهيدروكسيلية، وهي مواد لها خاصية أكسدة قوية. في بعض عمليات المعالجة بالبلازما، يمكن لهذه الجسيمات النشطة أن تتفاعل بشكل أكسدي مع المواد العضوية والشوائب على سطح المواد المعالجة. على سبيل المثال، في التنظيف بالبلازما، بالنسبة لبعض الملوثات العضوية مثل البقع الزيتية والمواد الحساسة للضوء على سطح المكونات الإلكترونية، يمكن للمواد المؤكسدة القوية في البلازما أن تتحلل إلى مواد صغيرة مثل ثاني أكسيد الكربون والماء، وبالتالي تحقيق هدف التنظيف السطحي. بالإضافة إلى ذلك، يعد هذا النوع من التنظيف تنظيفًا جافًا ولا يتطلب استخدام المذيبات العضوية، مما يجعله أكثر صداقة للبيئة.

خصائص الإضاءة

ستنتج عملية تصريف البلازما ظاهرة إضاءة. هذا لأنه أثناء عملية الانتقال، سيطلق الإلكترونات في البلازما الفوتونات، وسيؤدي وجود غازات مختلفة وظروف تصريف مختلفة إلى ألوان وشدات إضاءة مختلفة. على سبيل المثال، تستفيد الأضواء النيون من خصائص الإضاءة لتصريف البلازما. من خلال ملء أنابيب الزجاج بأغازي غير نشطة مختلفة (مثل غاز النيون وغاز الأرجون) وتوليد تصريف البلازما تحت ضغط عالٍ، يتم إصدار ألوان مختلفة من الضوء، والتي تستخدم للأغراض الإعلانية والزينة وغيرها.

موصلية جيدة

إن البلازما نفسها هي موصل، وهذا بسبب وجود عدد كبير من الإلكترونات والأيونات الحرة في البلازما. في بعض السياقات التطبيقية الخاصة، مثل تقنية التخفي بالبلازما، يتم استخدام الموصلية للبلازما لامتصاص وتشتيت أمواج الرادار، مما يقلل من احتمالية اكتشاف الجسم المستهدف بواسطة الرادار. في الوقت نفسه، في تقنية العرض البلازمي (مثل التلفزيون البلازمي)، تساعد الموصلية للبلازما على نقل الإلكترونات في وحدات البكسل لتحقيق عرض الصور.