科技名词
等离子体
Plasma
定义:由电子、离子和未电离的中性粒子组成的物质状态。它是固态、液态、气态之外的物质第四态。通常固态物质加热变成液态,然后变成气态,温度极高时被部分电离形成等离子体。
学科:放射医学与防护_放射物理学_电离辐射及其与物质相互作用
相关名词:等离子体层 等离子体诊断 等离子体刀 核聚变
【延伸阅读】
等离子体是不同于固体、液体和气体的物质第四态。因含有电子、离子等自由带电粒子,等离子体具有较大的电导率,是很好的导电体;同时,还具有偏离热力学平衡的不稳定性,一是宏观不稳定性或位形空间不稳定性,二是微观不稳定性或速度空间不稳定性。
等离子体一词1928年才首次被引入物理学中,但相关研究早已开始,其发展经历了四个阶段:第一阶段是19世纪30年代至20世纪20年代,相关研究起步,等离子体学正式问世;第二阶段是20世纪30年代至50年代初,等离子体研究形成较为成熟的理论;第三阶段是20世纪50年代至70年代,受益于美、苏等国家对宇宙的探索(宇宙中蕴含丰富的等离子体),等离子体学成为学术界的独立分支,一些相关技术在多个领域实现应用;第四阶段是20世纪80年代至今,等离子体技术的研发及工业化应用得到进一步发展。
等离子体的运动主要受电磁力支配,利用磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。这一技术已广泛应用于冶炼、喷涂、焊接以及显示、传感等领域,成果如等离子体传感器、等离子体显微镜、信号接收、等离子平面屏幕技术(等离子电视)等。
中国科学院等离子体物理研究所是我国等离子体研究的排头兵,承担多项重大科研项目。2006年,世界首个全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)在等离子体所自主建成,该装置在通电时产生巨大的螺旋磁场,将其中的等离子体加热到很高的温度,以实现受控核聚变。2021年5月28日,该装置成功实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行,创造了新的世界纪录,进一步证明核聚变能源的可行性。