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等离子体是物质的一种存在状态,通常物质以固态、液态、气态三种状态存在,但在一些特殊的情况下有第四种状态存在,如地球大气中电离层中的物质。等离子体状态中存在下列物质:处于高速运动状态的电子;处于激活状态的中性原子、分子、原子团(自由基);离子化的原子、分子;未反应的分子、原子等,但物质在总体上仍保持电中性状态。
人造等离子最常用的设备有
1、常压(大气等离子清洗机)给它接入气体与能量,气体压力达到0.2mpa左右、与足够的能量,通俗来讲就是高频高压产生等离子体。再通过等离体子体轰击被清洗产品表面,以达到清洗目的。优点:(大气型快速量产)
2、(真空等离子清洗机)原理也是一样的,在真空腔体里,通过射频电源在一定的压力情况下起辉产生高能量的无序的等离子体,通过等离子体轰击被清洗产品面,以达到清洗目的。优点:(真空型精密全面)
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等离子状态是指物质原子内的电子在高温下脱离原子核的吸引,使物质呈为正负带电粒子状态存在。
在日常生活中,我们会遇到各种各样的物质.根据它们的状态,可以分为三大类,即固体、液体和气体.例如钢铁是固体,水是液体,而氧气是气体.任何一种物质,在一定条件下都能在这三种状态之间转变.以水为例,在一个标准大气压下,当温度降到0℃以下时,水开始变成冰.而当温度升到100℃时,水就会沸腾而变成水蒸汽.
如果温度不断升高,气体又会怎样变化呢?科学家告诉我们,这时构成分子的原子发生分裂,形成为独立的原子,如氮分子会分裂成两个氮原子,我们称这种过程为气体分子的离解.如果再进一步升高温度,原子中的电子就会从原子中剥离出来,成为带正电荷的原子核和带负电荷的电子,这个过程称为原子的电离.当这种电离过程频繁发生,使电子和离子的浓度达到一定的数值时,物质的状态也就起了根本的变化,它的性质也变得与气体完全不同.为区别于固体、液体和气体这三种状态,我们称物质的这种状态为物质的第四态,又起名叫等离子态.
在茫茫无际的宇宙空间里,等离子态是一种普遍存在的状态。宇宙中大部分发光的星球内部温度和压力都很高,这些星球内部的物质差不多都处于等离子态。只有那些昏暗的行星和分散的星际物质里才可以找到固态、液态和气态的物质。
就在我们周围,也经常看到等离子态的物质。在日光灯和霓虹灯的灯管里,在眩目的白炽电弧里,都能找到它的踪迹。另外,在地球周围的电离层里,在美丽的极光、大气中的闪光放电和流星的尾巴里,也能找到奇妙的等离子态。
等离子体有什么用处呢?噢!它的用途非常广泛.从我们的日常生活到工业、农业、环保、军事、宇航、能源、天体等方面,它都有非常重要的应用价值.
一个重要的研究是高温等离子体和受控热核聚变反应:如果用物质中最轻的元素,如氢的同位素氘,形成一个摄氏几千万度的高温等离子体,那么,这些原子核会发生核反应.结果会放出巨大的能量,科学家称它为热核聚变反应.氢弹就是这样一个爆炸性的热核聚变反应.但人类希望有一个慢慢放出能量并可以发电的热核聚变反应,建造一个“人造小太阳”,然而,这个目标至今尚未实现.
另一个重要应用是一些特殊的化学元素形成一个摄氏几万度的低温等离子体,这时,物质间会发生特殊的化学反应,因此可用来研制新的材料.如在钻头等工具上涂上一层薄薄的钛来提高工具的强度、制造太阳能电池、在飞机的表面上涂一层专门吸收雷达波的材料可躲避雷达的跟踪(即隐形飞机)……这些被称为等离子体薄膜技术.
另外,还可用等离子体脱掉烟尘中的硫、用等离子体照射种子来提高农作物的产量、研制大屏幕的等离子体电视机、研制等离子体火箭发动机到火星等遥远的宇宙去旅行……等离子体的应用真是举不胜举。
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当电离过程频繁发生(比如闪电),使电子和离子的浓度达到一定的数值时,物质的状态也就起了根本的变化,它的性质也变得与气体完全不同。为区别于固体、液体和气体这三种状态,我们称物质的这种状态为物质的第四态,又起名叫等离子态。等离子态下的物质具有类似于气态的性质,比如良好的流动性和扩散性。但是,由于等离子体的基本组成粒子是离子和电子,因此它也具有许多区别于气态的性质,比如良好的导电性、导热性。等离子体的比热容与温度成正比,高温下等离子体的比热容往往是气体的数百倍。等离子体的用途非常广泛。从我们的日常生活到工业、农业、环保、军事、医学、宇航、能源、天体等方面,它都有非常重要的应用价值。在工业上的应用有等离子切割机与焊接机,等离子切割配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属,尤其是对于有色金属(不锈钢、铝、铜、钛、镍)切割效果更佳;其主要优点在于切割厚度不大的金属的时候,等离子切割速度快,尤其在切割普通碳素钢薄板时,速度可达氧切割法的5~6倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区。等离子弧是离子气被电离产生高温离子气流,从喷嘴细孔中喷出,经压缩形成细长的弧柱,其温度可达18000-24000K,高于常规的自由电弧,如:氩弧焊仅达5000-8000K。由于等离子弧具有弧柱细长,能量密度高的特点,因而在焊接领域有着广泛的应用。等离子彩电PDP是在两张超薄的玻璃板之间注入混合气体,并施加电压利用荧光粉发光成像的设备。薄玻璃板之间充填混合气体,施加电压使之产生离子气体,然后使等离子气体放电,与基板中的荧光体发生反应,产生彩色影像。等离子彩电又称"壁挂式电视",不受磁力和磁场影响,具有机身纤薄、重量轻、屏幕大、色彩鲜艳、画面清晰、亮度高、失真度小、节省空间等优点。等离子体另一个重要应用是一些特殊的化学元素形成一个宏观温度并不高,但电子温度可达到摄氏几万度的低温等离子体,这时,物质间会发生特殊的化学反应,因此可用来研制新的材料.如在钻头等工具上涂上一层薄薄的氮化钛来提高工具的强度、制造太阳能电池、在飞机的表面上涂一层专门吸收雷达波的材料可躲避雷达的跟踪(即隐形飞机)……这些被称为等离子体薄膜技术。
医用外科设备经历了"电刀"-"普通射频"-"等离子体射频",由低向高的发展阶段。"等离子体"技术用直接的"汽化"工作方式彻底改变了传统"射频"的"热能"工作方式,40℃~70℃的组织汽化替代了传统"切割"、"止血"等过程中上百度高温对组织的灼伤破坏作用,大大降低了手术过程中的创伤。"等离子体"技术在临床治疗中产生的微创效应正是未来医学发展的趋势。
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PDP(Plasma
Display
Panel,等离子显示)是一种利用气体放电的显示技术,其工作原理与日光灯很相似。它采用了等离子管作为发光元件,屏幕上每一个等离子管对应一个像素,屏幕以玻璃作为基板,基板间隔一定距离,四周经气密性封接形成一个个放电空间。放电空间内充入氖、氙等混合惰性气体作为工作媒质。在两块玻璃基板的内侧面上涂有金属氧化物导电薄膜作激励电极。
当向电极上加入电压,放电空间内的混合气体便发生等离子体放电现象。气体等离子体放电产生紫外线,紫外线激发荧光屏,荧光屏发射出可见光,显现出图像。当使用涂有三原色(也称三基色)荧光粉的荧光屏时,紫外线激发荧光屏,荧光屏发出的光则呈红、绿、蓝三原色。当每一原色单元实现256级灰度后再进行混色,便实现彩色显示。等离子体显示器技术按其工作方式可分为电极与气体直接接触的直流型PDP和电极上覆盖介质层的交流型PDP两大类。目前研究开发的彩色PDP的类型主要有三种:单基板式(又称表面放电式)交流PDP、双基板式(又称对向放电式)交流PDP和脉冲存储直流PDP。
PDP最先进显示技术之一。它固有的优势决定了其生命力。
从技术原理上看,由于PDP屏幕中发光的等离子管在平面中均匀分布,这样显示图像的中心和边缘完全一致,不会出现扭曲现象,实现了真正意义上的纯平面。由于其显示过程中没有电子束运动,不需要借助于电磁场,因此外界的电磁场也不会对其产生干扰,具有较好的环境适应性。
PDP是一种自发光显示技术,不需要背景光源,因此没有LCD显示器的视角和亮度均匀性问题,而且实现了较高的亮度和对比度。而三基色共用同一个等离子管的设计也使其避免了聚焦和汇聚问题,可以实现非常清晰的图像。与CRT和LCD显示技术相比,PDP的屏幕越大,图像的景深和保真度越高。
除了亮度、对比度和可视角度优势外,PDP技术也避免了LCD技术中的响应时间问题,而这些特点正是动态视频显示中至关重要的因素。因此从目前的技术水平看,PDP显示技术在动态视频显示领域的优势更加明显,更加适合作为电视机或家庭影院显示终端使用。
PDP显示器无扫描线扫描,因此图像清晰稳定无闪烁,不会导致眼睛疲劳。PDP也无X射线辐射。由于这两个特点,PDP堪称真正意义上的绿色环保显示产品,是替代传统CRT彩电的理想产品。
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气体在高温或强电磁场下,会变为等离子体。当电子和离子的浓度达到一定数值时,电离气体凸显出明显的电磁性质,而其中正离子和负离子的数目相等,因此被称为等离子体,电离过程发生的同时就形成了等离子。
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等离子体(plasma)又叫做电浆,是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质,尺度大于德拜长度的宏观电中性电离气体,其运动主要受电磁力支配,并表现出显著的集体行为。
它广泛存在于宇宙中,常被视为是除去固、液、气外,物质存在的第四态。等离子体是一种很好的导电体,利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。等离子体物理的发展为材料、能源、信息、环境空间、空间物理、地球物理等科学的进一步发展提供了新的技术和工艺。
扩展资料:
等离子体主要用于以下3方面。
1、等离子体冶炼:用于冶炼用普通方法难于冶炼的材料,例如高熔点的锆 (Zr)、钛(Ti)、钽(Ta)、铌(Nb)、钒(V)、钨(W)等金属;还用于简化工艺过程,例如直接从ZrCl4、MoS2、Ta2O5和TiCl4中分别获得Zr、Mo、Ta和Ti。
用等离子体熔化快速固化法可开发硬的高熔点粉末,如碳化钨-钴、Mo-Co、Mo-Ti-Zr-C等粉末。 等离子体冶炼的优点是产品成分及微结构的一致性好,可免除容器材料的污染。
2、等离子体喷涂:许多设备的部件应能耐磨、耐腐蚀、抗高温,为此需要在其表面喷涂一层具有特殊性能的材料。用等离子体沉积快速固化法可将特种材料粉末喷入热等离子体中熔化,并喷涂到基体(部件)上,使之迅速冷却、固化,形成接近网状结构的表层,这可大大提高喷涂质量。
3、等离子体焊接:可用以焊接钢、合金钢;铝、铜、钛等及其合金。特点是焊缝平整,可以再加工,没有氧化物杂质,焊接速度快。用于切割钢、铝及其合金,切割厚度大。
参考资料:
百度百科—等离子体/