Какви са някои от основните характеристики на електрически зареден плазмен разряд?

Някои основни характеристики на плазмената разрядка на електрическата енергия

Характеристики на високата температура

По време на процеса на плазмена разрядка се генерира изключително висока температура. Когато газът образува плазма под действието на електрическата енергия, частиците в плазмата (като електрони и иони) притежават висока кинетична енергия, а интензивните сблъсъци между тези частици причиняват бързо повишаване на температурата. Например, в дъговата плазма, температурата лесно може да достигне няколко хиляди градуса Целзий или дори десетки хиляди градуса Целзий. Тази характеристика на високата температура прави плазмената разрядка широко използвана в областта на обработката на материали. Например, при плазмено рязане, тя може бързо да разтопи и изреже метални материали, като тънки стоманени плочи, и скоростта на рязане е много по-висока от тази на традиционните методи, а повърхността на рязането е сравнително чиста.

Висока енергийна плътност

Регионът на плазмената разрядка има характеристика на висока енергийна плътност. Това е така, защото електрическата енергия се концентрира и се освобождава в относително малко пространство за кратко време, което прави енергията на плазмата в този регион високо концентрирана. Например, при плазмено напълване, високата енергийна плътност на плазмата може да нагрее материалите за напълване (като керамични и метални прахове) до топлило и да ги изстреля на висока скорост към повърхността на деталите, за да се формира висококачествено покритие. Това покритие има добри свойства на издръжливост спрямо износването и корозията и може да се използва за защита на повърхността на ключови компоненти, като лопатки на авиационни двигатели.

Силни окислителни свойства

Плазмата съдържа голям брой активни частици, като кислородни иони и хидроксидни радикали, които са вещества с силни окислителни свойства. В някои процеси на плазмена обработка, тези активни частици могат да реагират окислително с органичните вещества и замърсители на повърхността на обработените материали. Например, при плазмено почистване, за някои органични замърсители, като мазни петна и фоторезист на повърхността на електронните компоненти, силните окислителни вещества в плазмата могат да ги разложат на малки молекулярни вещества, като двуокис на въглерод и вода, по този начин постигайки целта на повърхностното почистване. Освен това, този метод на почистване е сух и не изисква използване на органични растворители, което го прави по-приятелски за околната среда.

Люминесцентни характеристики

Процесът на плазмена разрядка произвежда люминесцентно явление. Това е така, защото електроните в плазмата освобождават фотони по време на преходния процес, а различните газови компоненти и условия на разрядка водят до различни цветове и интензитети на светлината. Например, неоновите лампи използват люминесцентните характеристики на плазмената разрядка. Чрез зареждане на различни инертни газове (като неон и аргон) в стъклени тръби и генериране на плазмена разрядка под високо напрежение, се излъчват различни цветове на светлина, които се използват за реклами, декорация и други цели.

Добра проводимост

Плазмата самата по себе си е проводник, което е поради наличието на голям брой свободни електрони и иони в плазмата. В някои специални приложения, като технологията за плазмена скритост, проводимостта на плазмата се използва за абсорбиране и разпръскване на радиолокационните вълни, което намалява вероятността за откриване на целевия обект от радиолокатор. Едновременно с това, в технологията за плазмено изобразяване (като плазмен телевизор), проводимостта на плазмата помага за пренасянето на електрони в пикселните единици, за да се реализира изобразяването на изображения.