Генераторы плазмы. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Генераторы плазмы - устройства, создающие из нейтральных веществ потоки низкотемпературной плазмы, т. е. плазмы с кинетич. энергией частиц

их энергии ионизации. Иногда термин "Генераторы плазмы" применяют и к др. источникам плазменных потоков, напр. плазменным ускорителям. К генераторам плазмы естественно примыкают ионные и электронные источники, из к-рых электрич. полем вытягиваются потоки ионов и электронов соответственно. (О получении высокотемпературной плазмы см. в ст. Термоядерный реактор.)

Функциональную основу генераторов плазмы, как правило, составляет газовый разряд (дуговой, тлеющий, высокочастотный, СВЧ-разряд, лазерный, пучково-плазменный). Для генерации плазмы пока ещё редко используется ионизация рабочего вещества резонансным излучением, но в будущем, в связи с развитием лазеров, такие генераторам плазмы могут получить значит. распространение. Генераторы плазмы, работающие на газах при давлениях, сравнимых с атмосферным, обычно наз. плазмотронами . Генераторы плазмы, работающие на газах низких давлений, как правило, входят в состав более крупных устройств, напр. двухступенчатых плазменных ускорителей или ионных источников. Если в плазмотронах одной из основных конструктивных трудностей является защита стенок газоразрядного канала от больших тепловых потоков, то в генераторах плазмы низкого давления возникает проблема предотвращения гибели заряж. частиц на стенках. С этим борются, используя экранировку стенок магн. и электрич. полями (см. Ионный источник ),а также совмещая ионизацию и ускорение в одном объёме, благодаря чему поток плазмы попадает преим. в выходное отверстие генератора плазмы (см. Плазменные ускорители ).В связи с задачами плазменной технологии большое внимание уделяется разработке генераторов плазмы, непосредственно генерирующих плазму из твёрдых веществ. Наиб. распространение для этих целей получили вакуумные дуги с холодным катодом. Возникающие на этих катодах "пятна" с большой плотностью тока (~10⁵ А/см²) вызывают интенсивную эрозию материала катода и ионизацию продуктов эрозии. Полученная таким способом плазма при необходимости доускоряется, очищается от нейтральных паров и макрочастиц и направляется, напр., на деталь, подлежащую покрытию. Существуют генераторы плазмы, использующие для этих целей эрозию диэлектрика (см. Скользящий разряд)или анода. Последние два варианта реализуются в импульсных генераторах плазмы, в к-рых на короткое время создается разряд с большой плотностью тока около эродируемого элемента.

Появление импульсных лазеров привело к разработке генераторов плазмы, в к-рых плазма образуется в результате воздействия мощных лазерных импульсов на поверхность твёрдого или жидкого вещества. Такие генераторы плазмы находят применение, в частности, для определения хим. состава этих веществ.

Осн. характеристики качества генератора плазмы: степень ионизации плазмы, ср. энергия частиц, энергетич. цена иона, т. е. энергия, идущая на получение одного иона. Так, в плазмотронах ср. энергия частиц ~ 0,5+1 эВ, степень ионизации - единицы и десятки процентов, энергетич. цена иона ~ 2-3 "потенциалов" ионизации. При понижении давления и использовании поперечных магн. полей, созданных внеш. катушками или токами, текущими в плазме, степень ионизации можно сделать близкой к полной, но энергетич. цена иона при этом возрастает в неск. раз.

Непрерывное возрастание областей приложения плазмы интенсивно стимулирует разработку всё новых разновидностей генераторов плазмы Г. п. и совершенствование имеющихся.

Литература по генераторам плазмы

Знаете ли Вы, что cогласно релятивистской мифологии "гравитационное линзирование - это физическое явление, связанное с отклонением лучей света в поле тяжести. Гравитационные линзы обясняют образование кратных изображений одного и того же астрономического объекта (квазаров, галактик), когда на луч зрения от источника к наблюдателю попадает другая галактика или скопление галактик (собственно линза). В некоторых изображениях происходит усиление яркости оригинального источника." (Релятивисты приводят примеры искажения изображений галактик в качестве подтверждения ОТО - воздействия гравитации на свет)
При этом они забывают, что поле действия эффекта ОТО - это малые углы вблизи поверхности звезд, где на самом деле этот эффект не наблюдается (затменные двойные). Разница в шкалах явлений реального искажения изображений галактик и мифического отклонения вблизи звезд - 10¹¹ раз. Приведу аналогию. Можно говорить о воздействии поверхностного натяжения на форму капель, но нельзя серьезно говорить о силе поверхностного натяжения, как о причине океанских приливов.
Эфирная физика находит ответ на наблюдаемое явление искажения изображений галактик. Это результат нагрева эфира вблизи галактик, изменения его плотности и, следовательно, изменения скорости света на галактических расстояниях вследствие преломления света в эфире различной плотности. Подтверждением термической природы искажения изображений галактик является прямая связь этого искажения с радиоизлучением пространства, то есть эфира в этом месте, смещение спектра CMB (космическое микроволновое излучение) в данном направлении в высокочастотную область. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.