Jakie są niektóre kluczowe cechy elektrycznie naładowanego wyładowania plazmowego?

Niektóre główne cechy elektrycznej plazmy

Cechy wysokiej temperatury

W trakcie procesu rozładowania plazmy powstają ekstremalnie wysokie temperatury. Gdy gaz tworzy plazmę pod wpływem energii elektrycznej, cząstki w plazmie (takie jak elektrony i jony) posiadają dużą energię kinetyczną, a intensywne zderzenia między tymi cząstkami powodują gwałtowny wzrost temperatury. Na przykład, w przypadku łuku plazmowego, temperatura może łatwo osiągnąć kilka tysięcy stopni Celsjusza lub nawet dziesiątki tysięcy stopni Celsjusza. Ta cecha wysokiej temperatury sprawia, że rozładowanie plazmy jest szeroko stosowane w dziedzinie przetwarzania materiałów. Na przykład, w cięciu plazmowym, można szybko stopić i przeciąć materiały metalowe, takie jak grube blachy stalowe, a prędkość cięcia jest znacznie większa niż w przypadku tradycyjnych metod cięcia, a powierzchnia cięcia jest względnie równa.

Wysoka gęstość energii

Obszar rozładowania plazmy charakteryzuje się wysoką gęstością energii. Dzieje się tak dlatego, że energia elektryczna jest skoncentrowana i uwolniona w stosunkowo małym obszarze przestrzennym w krótkim czasie, co sprawia, że energia plazmy w tym obszarze jest highly concentrated. Na przykład, w przypadku natrysku plazmowego, plazma o wysokiej gęstości energii może ogrzać materiały do natrysku (takie jak proszki ceramiczne i metaliczne) do stanu ciekłego i wyrzucić je z wysoką prędkością na powierzchnię elementu roboczego, tworząc wysokiej jakości warstwę. Ta warstwa ma dobrą odporność na zużycie, korozję i inne właściwości, a może być wykorzystywana do ochrony powierzchni kluczowych komponentów, takich jak łopatki silników lotniczych.

Silna właściwość utleniająca

Plazma zawiera dużą ilość czynnych cząstek, takich jak jony tlenu i radykały hydroksylowe, które są substancjami o silnych właściwościach utleniających. W niektórych procesach obróbki plazmowej te czynne cząstki mogą reagować utleniająco z organicznymi substancjami i zanieczyszczeniami na powierzchni materiałów poddawanych obróbce. Na przykład, w oczyszczaniu plazmowym, dla niektórych organicznych zanieczyszczeń, takich jak oleiste plamy i fotorezysty na powierzchni elementów elektronicznych, silnie utleniające substancje w plazmie mogą je rozłożyć na małe cząsteczki, takie jak dwutlenek węgla i woda, co pozwala osiągnąć cel oczyszczania powierzchni. Ponadto, ta metoda oczyszczania jest sucha i nie wymaga użycia rozpuszczalników organicznych, co czyni ją bardziej przyjazną dla środowiska.

Cechy luminescencyjne

Proces rozładowania plazmy powoduje zjawisko luminescencji. Dzieje się tak, ponieważ elektrony w plazmie emitują fotony podczas procesu przejścia, a różne składniki gazowe i warunki rozładowania powodują różne kolory i intensywności luminescencji. Na przykład, neonowe lampy wykorzystują cechy luminescencyjne rozładowania plazmy. Poprzez wypełnienie różnych gazów szlachetnych (takich jak gaz neonowy i argon) do rurek szklanych i generowanie rozładowania plazmy pod wysokim napięciem, emitowane są różne kolory światła, które są używane do reklamy, dekoracji i innych celów.

Dobra przewodność

Plazma sama w sobie jest przewodnikiem, co wynika z istnienia dużej ilości swobodnych elektronów i jonów w plazmie. W niektórych specjalnych scenariuszach zastosowania, takich jak technologia maskowania plazmowego, przewodność plazmy jest wykorzystywana do absorpcji i rozpraszania fal radarowych, co zmniejsza prawdopodobieństwo wykrycia obiektu docelowego przez radar. Ponadto, w technologii wyświetlania plazmowego (np. telewizory plazmowe), przewodność plazmy pomaga w transmisji elektronów w jednostkach pikselowych, umożliwiając wyświetlanie obrazów.