Mientras leía sobre plasmas no térmicos, me encontré con sus potenciales de ionización (~1%) y otras capacidades, como sus distribuciones de energía no maxwellianas. ¿A qué temperaturas y presiones exhiben tales propiedades y qué materiales se utilizan para crear plasma no térmico?
¿A qué temperaturas y presiones exhiben tales propiedades?
Primero, la temperatura solo se define rigurosamente cuando las funciones de distribución de partículas son maxwellianas. Para un plasma no térmico, la noción de "temperatura" está mal definida. Si ve a alguien hablando de la temperatura para tal caso, es probable que hayan ignorado una pequeña perturbación que hace que la distribución no sea maxwelliana.
y ¿qué materiales se utilizan para crear plasma no térmico?
Los materiales tienen poco que ver con esto. Con esto quiero decir que la especie de gas que elija para ionizar, por ejemplo, no determina por sí misma si su plasma será no térmico. Tiene más que ver con el proceso de ionización, confinamiento y/o esquema de calentamiento que estés utilizando.
Por ejemplo, puedo lanzar ondas electromagnéticas en un plasma que amortigua los electrones de cierta manera (ver Amortiguación de Landau ) de modo que la energía se transfiera preferentemente a algunos electrones en la cola de la distribución Maxwelliana (originalmente). Si hago esto continuamente, cambiará la función de distribución de estado estacionario lejos de un Maxwellian.
La temperatura se define por el equilibrio termodinámico, que debe aclararse al principio. De esta definición, podemos obtener fácilmente que el llamado "plasma no térmico" es un concepto que describe un estado de plasma sin equilibrio termodinámico. Básicamente hablando, el equilibrio termodinámico se obtiene por colisiones entre partículas provocadas por la fuerza molecular en el gas neutro. Por otro lado, la fuerza de Coulomb reemplaza a la fuerza molecular en plasma altamente ionizado. Tenga en cuenta que estas dos fuerzas están trabajando en plasma. Por lo tanto, la densidad de partículas, la distribución de la velocidad inicial y la tasa de ionización dominarán para determinar si un sistema de plasma aislado podría lograr un equilibrio termodinámico o no.
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