ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ - ವಿಧಗಳು, ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ನಿಯತಾಂಕಗಳು

ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವು ಮ್ಯಾಟರ್‌ನ ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆಯ ನಾಲ್ಕನೇ ಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದೆ - ಹೆಚ್ಚು ಅಯಾನೀಕೃತ ಅನಿಲ ಇದರಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು, ಹಾಗೆಯೇ ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಅಯಾನುಗಳು ಪರಸ್ಪರರ ವಿದ್ಯುತ್ ಶುಲ್ಕಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ನಾವು ಯಾವುದೇ ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿ ಒಟ್ಟು ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದರೆ, ಅದು ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣವು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಅಯಾನ್ ಕಿರಣಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ಈ ಗುಣವನ್ನು ಅರೆ-ತಟಸ್ಥತೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅದರ ಪ್ರಕಾರ (ವ್ಯಾಖ್ಯಾನದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ), ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಅದರ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿನ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಣಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಅದರ ಘಟಕ ಕಣಗಳ ಒಟ್ಟು ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಅಯಾನೀಕರಣದ ಮಟ್ಟದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ:

• ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಅಯಾನೀಕೃತ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ (ಅಯಾನೀಕೃತ ಕಣಗಳ ಪರಿಮಾಣದ ಶೇಕಡಾವಾರು ಭಾಗ);

• ಮಧ್ಯಮ ಅಯಾನೀಕೃತ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ (ಕಣ ಪರಿಮಾಣದ ಕೆಲವು ಪ್ರತಿಶತ ಅಯಾನೀಕೃತವಾಗಿದೆ);

• ಹೆಚ್ಚು ಅಯಾನೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ (ಅನಿಲದ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿನ ಸುಮಾರು 100% ಕಣಗಳು ಅಯಾನೀಕೃತವಾಗಿವೆ).

ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ವಿಧಗಳು - ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಅನಿಲ ವಿಸರ್ಜನೆ

ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಅನಿಲ ವಿಸರ್ಜನೆಯಾಗಿರಬಹುದು. ಮೊದಲನೆಯದು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಎರಡನೆಯದು - ಅನಿಲಕ್ಕೆ ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ.ನಿಮಗೆ ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ, ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಮ್ಯಾಟರ್ನ ನಾಲ್ಕು ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿರಬಹುದು: ಮೊದಲನೆಯದು ಘನ, ಎರಡನೆಯದು ದ್ರವ ಮತ್ತು ಮೂರನೆಯದು ಅನಿಲ. ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಬಿಸಿಯಾದ ಅನಿಲವು ಮುಂದಿನ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಹಾದುಹೋಗುವುದರಿಂದ - ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಸ್ಥಿತಿ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಮ್ಯಾಟರ್ ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆಯ ನಾಲ್ಕನೇ ಸ್ಥಿತಿ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಅನಿಲ ಕಣಗಳು ಹೊಂದಿವೆ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಡೆಸಲು ಎಲ್ಲಾ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಇವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಸ್ಥಾಯಿ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಸ್ಥಿರವಾದ ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯು ಅದರ ಪರಿಮಾಣದೊಳಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶದ ಕಣಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ, ಸಂಪೂರ್ಣ ಶೂನ್ಯ, ತಾಪಮಾನಕ್ಕಿಂತ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ, ಅರೆ-ತಟಸ್ಥತೆಯು ಅದಕ್ಕಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾದ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಉಲ್ಲಂಘಿಸಿದಾಗ ಕನಿಷ್ಠ ಅಂತರವಿರುತ್ತದೆ.

ವೇಗವರ್ಧಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ಅನಿಲ-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಣಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಸರಾಸರಿ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನಿಲದ ಉಷ್ಣತೆಯು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದೊಳಗಿನ ಅಯಾನು ಅನಿಲದ ಉಷ್ಣತೆಯಿಂದ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಅದು ತಿರುಗುತ್ತದೆ; ಆದ್ದರಿಂದ, ಗ್ಯಾಸ್-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಸಮತೋಲನದಲ್ಲಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಸಮತೋಲನವಲ್ಲದ ಅಥವಾ ಐಸೊಥರ್ಮಲ್ ಅಲ್ಲದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಗ್ಯಾಸ್-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಣಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಅವುಗಳ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ಹಾದಿಯಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದರಿಂದ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ವೇಗವರ್ಧಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವದ ಅಯಾನೀಕರಣದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಣಗಳು ತಕ್ಷಣವೇ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಅನ್ವಯಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಆಫ್ ಮಾಡಿದ ತಕ್ಷಣ, ಅನಿಲ-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ತಕ್ಷಣವೇ ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವು ಐಸೊಥರ್ಮಲ್ ಅಥವಾ ಸಮತೋಲನ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವಾಗಿದೆ. ಅಂತಹ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿ, ಅವುಗಳ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಣಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿನ ಕಡಿತವು ಉಷ್ಣ ಅಯಾನೀಕರಣದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಪೂರಕವಾಗಿದೆ.ಇದು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಕಣಗಳ ಸರಾಸರಿ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು ಇಲ್ಲಿ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ನಕ್ಷತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯನು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ (ಹತ್ತಾರು ಮಿಲಿಯನ್ ಡಿಗ್ರಿ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ).

ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರಲು, ಅದರ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಣಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕನಿಷ್ಠ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವು ಈ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಅಸಮಾನತೆಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ L >> D. ವಿದ್ಯುದಾವೇಶದ ಕಣಗಳ ರೇಖೀಯ ಗಾತ್ರದ L ಡೆಬೈ ಸ್ಕ್ರೀನಿಂಗ್ ತ್ರಿಜ್ಯ D ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಇದು ಪ್ರತಿ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಚಾರ್ಜ್‌ನ ಕೂಲಂಬ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಸ್ಕ್ರೀನಿಂಗ್ ನಡೆಯುವ ದೂರವಾಗಿದೆ.

ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡುತ್ತಾ, ಇದನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಬೇಕು:

• ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಅನಿಲ ಅಯಾನೀಕರಣ (ಗರಿಷ್ಠ - ಪೂರ್ಣ ಅಯಾನೀಕರಣ);

• ಶೂನ್ಯ ಒಟ್ಟು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಚಾರ್ಜ್;

• ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ;

• ಹೊಳಪು;

• ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಲವಾದ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆ;

• ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದೊಳಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಅಧಿಕ-ಆವರ್ತನ (ಸುಮಾರು 100 MHz) ಆಂದೋಲನಗಳು, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ಸಂಪೂರ್ಣ ಪರಿಮಾಣದ ಕಂಪನಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ;

• ಬೃಹತ್ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಣಗಳ ಸಾಮೂಹಿಕ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆ (ಮತ್ತು ಜೋಡಿಯಾಗಿ ಅಲ್ಲ, ಸಾಮಾನ್ಯ ಅನಿಲದಂತೆ).

ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಜ್ಞಾನವು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ಅಂತರತಾರಾ ಜಾಗದ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ (ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಿಂದ ತುಂಬಿದೆ), ಆದರೆ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸಮ್ಮಿಳನ ಸ್ಥಾಪನೆಗಳ (ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ) ನಿರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಲು ಕಾರಣವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಿಟಿಯಮ್).

ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು (100,000 ಕೆಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ) ಇಂದು ರಾಕೆಟ್ ಎಂಜಿನ್‌ಗಳು, ಗ್ಯಾಸ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು, ಥರ್ಮಿಯೋನಿಕ್ ಪರಿವರ್ತಕಗಳು ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ MHD ಜನರೇಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಈಗಾಗಲೇ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಪ್ಲಾಸ್ಮಾಟ್ರಾನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಲೋಹಗಳನ್ನು ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕಲು ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಉದ್ಯಮಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಜಡ ಅನಿಲ ಹಾಲೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಇತರ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.