2015-5气体等离子体课程.ppt

等离子体特性研究 教学内容 太阳风太阳向太阳系以高速释放的电离气体流 极 光强太阳风和地球高纬度处（南北极）磁场相作用产生 美丽的极光夜色 1.2 等离子体应用 典型的工业应用：等离子体电视，镀膜、表面改性、喷涂、烧结、冶炼、加热、有害物处理 高技术应用：核聚变、氢弹、高功率微波器件、离子源、强流束、飞行器鞘套与尾迹 1.4 获得等离子体的方式 核聚变 核裂变 气体放电 (获得等离子体的最重要方式之一) 本实验中，采用第三种方法 二. 等离子体诊断 等离子体诊断是指使用一定的仪器和设备，在不扰动等离子体内部特性的情况下，根据试验原理测量一系列表征等离子体特性的参数 由于无法直接测量等离子体，只能通过各种间接手段获得一些试验参数，再经过分析研究推断出等离子体内部比较真实的情况 诊断方法: 探针法, 霍尔效应法、微波法, 光谱法等 等离子体诊断－单探针法 等离子体诊断－单探针法 等离子体诊断－单探针法 报告内容： 重新列表 数据分析 思考讨论，总结 三.注意事项 * * 太阳风是从太阳日冕层向行星际空间抛射出的高温高速低密度的粒子流，主要成分是电离氢和电离氦。因为太阳风是一种等离子体，它有磁场，太阳风磁场对地球磁场施加作用，好像要把地球磁场从地球上吹走似的。尽管这样，地球磁场仍有效地阻止了太阳风长驱直入。在地球磁场的反抗下，太阳风绕过地球磁场，继续向前运动，于是形成了一个被太阳风包围的、彗星状的地球磁场区域，这就是磁层。 在磁赤道附近，有一个特殊的界面，在界面两边，磁力线突然改变方向，此界面称为中性片。中性片上的磁场强度微乎其微，厚度大约有1000公里。中性片将磁尾部分成两部分：北面的磁力线向着地球，南面的磁力线离开地球。当太阳活动剧烈时，等离子片中的高能粒子增多，并且快速地沿磁力线向地球极区沉降，于是便出现了千资百态、绚丽多彩的极光。 等离子体电视可以在光照较强环境下得到非常优异的画面，不必关闭周围的灯光就可以显示出清晰的图像。因此，等离子体电视机非常适合视频会议和其它展示的需要。等离子体电视机的另一个特点是其水平和垂直方向上的视角都能达到160度，即使坐在一个比较偏的位置也能对其画面一览无遗。与同样屏幕尺寸的电脑监视器和电视机相比，等离子体电视机的重量也是最轻的。它的厚度只有9cm，它可以挂到墙上，安装在天花板上或是放在桌子上，而且不受磁场的干扰。等离子体电视机使用起来十分方便，几乎是即插即用，可以接收数据和视频信号 二 等离子体电视机的工作原理 等离子体技术与其它显示系统不同，它在每个像素点上都产生出红、绿、蓝三种光，这样就减少了显示的空白点。玻璃层间的充电电极促使内置气体变为等离子体的状态，产生出紫外光，引起每个像素点上的红、绿、蓝荧光粉作出相应的反应，从而产生出各种颜色的可见光。传统的显示设备是通过扫描屏幕而产生图像的，而等离子体显示设备中的所有像素点都是在同一时刻被点亮的。没有电子束、背光和光极化现象，画面就显得十分清晰和明亮，物体的边缘也十分清晰。等离子体是由高度离子化的离子、电子和中性粒子组成。等离子体包括数目几乎相同的电子和阳离子。在一个等离子体中，电子从原子核中剥离出来，它们是很好的电导体，受磁场的影响，电子在受热后就会与其各自的原子核分离开来。荧光粉是一层涂在玻璃底层上的物质，它能发出可见光。在阴极射线管中荧光粉位于电子束前方玻璃屏上，由一束电子束激活而发光。而在等离子体电视机中，荧光粉是由等离子体在电磁场作用下而产生的UV光激活而发光的。 教师：周小岩 报告箱号：31# 地点：基础D-213 一.什么是等离子体 二.等离子体诊断(测量) 三.实验注意事项 *等离子体的定义： 是除去固、液、气外，物质存在的第四态； 是等量正负带电粒子和中性粒子组成电离气体(电子，离子，原子和分子组成） *等离子体的特性： ① 高度电离，是电和热的良导体，具有比普通气体大几百倍的比热容。 ② 宏观上是电中性的 一. 什么是等离子体 以水为例： 冰 → 水 → 蒸汽 → 等离子体 (电离度0.1%) 0℃ 0~100℃ 100~1000℃ 1000℃ 1.1 常见的等离子体 等离子体是存在最广泛的一种物态，目前观测到的宇 宙物质中，99%都是等离子体。 1. 人造的等离子体 荧光灯，霓虹灯灯管中的电离气体,核聚变实验中的高温电离气体,电焊时产生的高温电弧等。 2. 地球上的等离子体 火焰（上部的高温部分）， 闪电 ，大气层中的电离层， 极光，太阳风 ，星云等。 等离子体电视与液晶平板电视差别：画质佳、无视角问题， 耗电，使用寿命短 1.3 等离子体的主要参量 ① 电子温度T ② 带电粒