多功能寬密度等離子體不同于其他物質(zhì)的第四態(tài)

 

　　多功能寬密度等離子體又叫做電漿，是由部分電子被剝奪后的原子及原子團被電離后產(chǎn)生的正負離子組成的離子化氣體狀物質(zhì)，尺度大于德拜長(cháng)度的宏觀(guān)電中性電離氣體，其運動(dòng)主要受電磁力支配，并表現出顯著(zhù)的集體行為。它廣泛存在于宇宙中，常被視為是除去固、液、氣外，物質(zhì)存在的第四態(tài)。等離子體是一種很好的導電體，利用經(jīng)過(guò)巧妙設計的磁場(chǎng)可以捕捉、移動(dòng)和加速等離子體。等離子體物理的發(fā)展為材料、能源、信息、環(huán)境空間、空間物理、地球物理等科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展提供了新的技術(shù)和工藝。

 

　　多功能寬密度等離子體是不同于固體、液體和氣體的物質(zhì)第四態(tài)。物質(zhì)由分子構成，分子由原子構成，原子由帶正電的原子核和圍繞它的、帶負電的電子構成。當被加熱到足夠高的溫度或其他原因，外層電子擺脫原子核的束縛成為自由電子，就像下課后的學(xué)生跑到操場(chǎng)上隨意玩耍一樣。電子離開(kāi)原子核，這個(gè)過(guò)程就叫做"電離"。這時(shí)，物質(zhì)就變成了由帶正電的原子核和帶負電的電子組成的、一團均勻的"漿糊"，因此人們戲稱(chēng)它為離子漿，這些離子漿中正負電荷總量相等，因此它是近似電中性的，所以就叫等離子體。

 

　　看似"神秘"的多功能寬密度等離子體，其實(shí)是宇宙中一種常見(jiàn)的物質(zhì)，在太陽(yáng)、恒星、閃電中都存在等離子體，它占了整個(gè)宇宙的99%。21世紀人們已經(jīng)掌握和利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)產(chǎn)生來(lái)控制等離子體。常見(jiàn)的等離子體是高溫電離氣體，如電弧、霓虹燈和日光燈中的發(fā)光氣體，又如閃電、極光等。金屬中的電子氣和半導體中的載流子以及電解質(zhì)溶液也可以看作是等離子體。在地球上，等離子體物質(zhì)遠比固體、液體、氣體物質(zhì)少。在宇宙中，等離子體是物質(zhì)存在的主要形式，占宇宙中物質(zhì)總量的99%以上，如恒星(包括太陽(yáng))、星際物質(zhì)以及地球周?chē)碾婋x層等，都是等離子體。