等離子體技術(shù)等離子體溫度和準(zhǔn)電中性等離子體溫度:一般情況下,物質(zhì)只有在熱力學(xué)平衡時(shí)才能用確定的溫度T來(lái)描述。溫度是物質(zhì)內(nèi)部微觀粒子的平均平動(dòng)動(dòng)能的量度,粒子的平均平動(dòng)動(dòng)能與熱平衡溫度的 關(guān)系可用下面描述。
公式中m是粒子的質(zhì)量(kg);v是均方根速度(m/s);k是玻爾茲曼常數(shù)(1.380 650 5×10^-23J/K)。
等離子體技術(shù)等離子體的宏觀溫度取決于重粒子的溫度,采用Te、Ti和Tg分別表示電子溫度、離子溫度和中性粒子溫度。按等離子體技術(shù)等離子體溫度可將等離子體分為高溫等離子體和低溫等離子體,而低溫等離子體又可分為熱等離子體和冷等離子體。
等離子體技術(shù)高溫等離子體是指體系內(nèi)所有粒子溫度基本一致,即Tg=Ti=Tg=…= 10^6~8K(10^2~4eV):低溫等離子體中的熱等離子體粒子溫度相近,即Tg≈=Ti≈=Te,5000 K<Tg<20000 K (0.5~2eV),冷等離子體中電子溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高高其他粒子(離子、中性原子或分子等)溫度,即Te>>Ti≈=Tg,其他粒子溫度為100 K<Tg<1000K,而電子溫度Te通常大于10^4K(有時(shí)可能比熱等離子體溫度還高)。
等離子體的準(zhǔn)電中性:
等離子體技術(shù)等離子體只有在特定的空間尺度和時(shí)間尺度上才能實(shí)現(xiàn)電中性。然而,由于受內(nèi)部粒子熱運(yùn)動(dòng)和外部電場(chǎng)等因素的干擾,等離子體內(nèi)局部可能出現(xiàn)電荷分離,電中性條件被破壞。但這種偏離是有時(shí)空限度的,一旦出現(xiàn)偏離,存在于電荷間的庫(kù)侖力相互作用又使電中性盡快恢復(fù)。由于偏離量|Ni-Nel<<Ne,故稱為“準(zhǔn)電中性”。這種“偏離”和“恢復(fù)”在空間和時(shí)間的尺度有限,通常由德拜長(zhǎng)度和等離子體周期來(lái)表述。等離子體技術(shù)等離子體溫度和準(zhǔn)電中性00224531