چه ویژگی‌های کلیدی برای یک دیسچارژ پلاسمای الکتریکی شارژ شده وجود دارد

برخی از ویژگی‌های اصلی تخلیه پلاسما انرژی الکتریکی

ویژگی‌های دمای بالا

در طول فرآیند تخلیه پلاسما، دماهای بسیار بالا تولید می‌شود. هنگامی که گاز تحت تأثیر انرژی الکتریکی به پلاسما تبدیل می‌شود، ذرات درون پلاسما (مانند الکترون‌ها و یون‌ها) انرژی جنبشی بالایی دارند و برخورد شدید این ذرات باعث افزایش سریع دما می‌شود. به عنوان مثال، در پلاسمای قوس الکتریکی، دمای به راحتی می‌تواند به چند هزار درجه سانتیگراد یا حتی ده‌ها هزار درجه سانتیگراد برسد. این ویژگی دمای بالا باعث می‌شود تخلیه پلاسما در زمینه پردازش مواد به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد. به عنوان مثال، در برش پلاسما، می‌توان به سرعت مواد معدنی مانند صفحات فولادی ضخیم را ذوب و برش داد و سرعت برش بسیار بیشتر از روش‌های برش سنتی است و سطح برش نسبتاً مرتب است.

تراکم انرژی بالا

منطقه تخلیه پلاسما دارای ویژگی تراکم انرژی بالا است. این امر به این دلیل است که انرژی الکتریکی در مدت زمان کوتاه به محدوده فضایی نسبتاً کوچکی تمرکز می‌یابد و انرژی پلاسما در این منطقه به شدت تمرکز می‌یابد. به عنوان مثال، در پاشش پلاسما، پلاسما با تراکم انرژی بالا می‌تواند مواد پاششی (مانند پودرهای سرامیکی و فلزی) را به حالت ذوب درآورده و با سرعت بالا به سطح قطعه کار پاشیده و لایه‌ای با کیفیت بالا تشکیل دهد. این لایه خواص مقاومت به سایش و فرسودگی و مقاومت در برابر خوردگی خوبی دارد و می‌تواند برای محافظت از سطوح قطعات مهم مانند پره‌های موتور هواپیما استفاده شود.

خاصیت اکسیدکنندگی قوی

پلاسما شامل تعداد زیادی ذرات فعال مانند یون‌های اکسیژن و رادیکال‌های هیدروکسیل است که موادی با خاصیت اکسیدکنندگی قوی هستند. در برخی از فرآیندهای پردازش پلاسما، این ذرات فعال می‌توانند با مواد آلی و زباله‌های روی سطح مواد پردازش شده واکنش اکسیداسیونی داشته باشند. به عنوان مثال، در تمیزکاری پلاسما، برای برخی آلودگی‌های آلی مانند نشاسته‌های روغنی و رزیست روی سطح قطعات الکترونیکی، مواد اکسیدکننده قوی موجود در پلاسما می‌توانند آن‌ها را به مولکول‌های کوچک‌تر مانند دی‌اکسید کربن و آب تجزیه کنند و بدین ترتیب هدف تمیزکاری سطح را به دست آورند. علاوه بر این، این روش تمیزکاری خشک است و نیازی به استفاده از حلال‌های آلی ندارد که آن را محیط‌زیست‌دوستانه‌تر می‌کند.

ویژگی‌های تابش نور

فرآیند تخلیه پلاسما باعث تولید پدیده تابش نور می‌شود. این امر به این دلیل است که الکترون‌های درون پلاسما در طول فرآیند انتقال فوتون‌ها را آزاد می‌کنند و اجزای گاز مختلف و شرایط تخلیه متفاوت باعث تولید رنگ‌ها و شدت‌های متفاوت تابش می‌شود. به عنوان مثال، چراغ‌های نئون از ویژگی‌های تابش پلاسما استفاده می‌کنند. با پر کردن لوله‌های شیشه‌ای با گازهای غیرفعال مختلف (مانند گاز نئون و آرگون) و تولید تخلیه پلاسما تحت ولتاژ بالا، نور با رنگ‌های مختلف تابیده می‌شود که برای تبلیغات، تزئین و اهداف دیگر استفاده می‌شود.

قابلیت هدایت الکتریکی خوب

پلاسما خود یک رسانا است که به دلیل وجود تعداد زیادی الکترون‌های آزاد و یون‌ها در پلاسما است. در برخی از سناریوهای کاربردی خاص، مانند فناوری پنهان‌سازی پلاسما، از قابلیت هدایت الکتریکی پلاسما برای جذب و پراکندگی امواج رادار استفاده می‌شود که باعث کاهش احتمال شناسایی شدن هدف توسط رادار می‌شود. همچنین، در فناوری نمایش پلاسما (مانند تلویزیون پلاسما)، قابلیت هدایت الکتریکی پلاسما به انتقال الکترون‌ها در واحد پیکسل‌ها کمک می‌کند تا نمایش تصاویر را محقق کند.