* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
П В физике говорят также о плазме твёрдых тел, имея в виду совокупность электронов и дырок в металлах и полупроводниках. Нейтральность этой плазмы обусловливается ионами кристаллической решётки. Плазма обладает рядом свойств, характерных только для неё, поэтому плазму иногда называют четвёртым состоянием вещества. Самое основное её свойство — это квазинейтральность. Если в какой-либо части плазменного объёма возникает пространственный заряд, то сразу же появляются электрические поля, под действием которых обладающие высокой подвижностью частицы восстанавливают квазинейтральность. Квазинейтральность плазмы соблюдается, если размеры области, занимаемой ею, значительно больше дебаевского радиуса экранирования — расстояния D, внутри которого действие заряда одной частицы проявляется, а на большем расстоянии её поле экранируется др. зарядами. Взаимодействие частиц в плазме характеризуется кулоновскими силами притяжения и отталкивания, которые убывают с расстоянием значительно медленнее (т. е. являются дальнодействующими), чем силы взаимодействия между нейтральными частицами газа. Поэтому взаимодействие частиц в плазме является не парным, а коллективным — одновременно могут взаимодействовать друг с другом много частиц. Это приводит к появлению ещё одного свойства плазмы — возникновению колебаний и волн. В плазме существуют и продольные, и поперечные колебания, а при наличии внешнего магнитного поля число типов волн возрастает. В неоднородных полях возбуждаются неустойчивости плазмы. При движении заряженных частиц в магнитных полях на них действует Лоренца сила, частица вращается вокруг силовой линии по ларморовской спирали и может оказаться захваченной в магнитную ловушку. Это свойство используется для магнитного удержания плазмы в решении проблемы управляемого термоядерного синтеза (УТС). Исследования плазмы проводят различными методами: с помощью электрического зонда (маленького электрода), который помещают в плазму и регистрируют зависимость тока от напряжения, определяют температуру и плотность; с помощью магнитного зонда измеряют магнитное поле. Плазму «просвечивают» пучками нейтральных частиц, лазерным излучением, радиоволнами; изучают процессы в ней с помощью сверхскоростной киносъёмки. Плазма находит широкое применение в науке, технике и в повседневной жизни. Возникающая в газовых разрядах плазма используется в газоразрядных источниках света (лампах дневного света, в светящихся газонаполненных трубках, в газоразрядных лазерах). Низкотемпературную плазму используют в плазмотронах, в магнитогидродинамических генераторах. В космических летательных аппаратах используются плазменные двигатели, имеющие бо´льшую тягу, чем тепловые и химические. Наиболее перспективна в практическом применении высокотемпературная плазма. Учёные многих стран занимаются исследованием проблемы УТС (получение управляемых термоядерных реакций, сопровождающихся выделением огромной энергии). Решение этой проблемы позволит человечеству получить практически неисчерпаемый источник энергии. ПЛАЗМО´Н, квазичастица, описывающая колебания электронов вокруг тяжёлых ионов в плазме. Энергия плазмона ξ = ћωL, где ћ — Планка постоянная, а ωL — плазменная частота: (n — концентрация электронов в плазме, m — их масса, е — заряд электрона). Плазмоны определяют оптические свойства металлов: свет с частотой ниже плазменной частоты отражается от металла, а выше — поглощается. В большинстве металлов плазменная частота находится в ультрафиолетовой области спектра, делая их блестящими в видимом диапазоне. В настоящее время область применения плазмонов ограничена лабораторными экспериментами. Однако в будущем они могут быть использованы в качестве средств передачи информации в компьютерных микросхемах. ПЛАЗМОТРО´Н, газоразрядное устройство для получения низкотемпературной плазмы. Исследования по созданию плазмотрона начались ещё в 1910—1920-х гг., однако практическое применение плазмотрон нашёл в 1950— 1960-е гг., когда были разработаны эффективные способы стабилизации дугового и высокочастотного разрядов, используемые в плазмотроне. 4 Воздух 5 1 Охлаждающая вода 2, 3 4, 6 Схема дугового плазмотрона с внешней плазменной дугой: 1 — источник электропитания; 2 — разряд; 3 — плазменная струя; 4 — электроды; 5 — разрядная камера; 6 — обрабатываемое тело Дуговой плазмотрон постоянного тока состоит из разрядной камеры с электродами и узла подачи вещества, из которого образуется плазма. Существуют дуговые плазмотроны с осевым и коаксиальным расположением электродов, с тороидальными электродами с двусторонним истечением плазмы и др. Различают дуговые плазмотроны для создания плазменной струи и плазменной дуги. В плазмотронах первого типа плазма истекает из камеры в виде струи, в плазматронах второй группы дуговой разряд горит между катодом и обрабатываемым телом, которое служит анодом. Стабилизация разряда в плазмотроне осуществляется магнитным полем, потоком газа, стенками разрядной камеры, пучками электронов. Плазмоструйные плазмотроны используют при термической обработке металлов, 428