多功能寬密度等離(lí)子體(tǐ)不同于其他物(wù)質的第四态
多功能寬密度等離(lí)子體(tǐ)又(yòu)叫做電(diàn)漿,是由部分(fēn)電(diàn)子被剝奪後的原子及原子團被電(diàn)離(lí)後産生(shēng)的正負離(lí)子組成的離(lí)子化氣體(tǐ)狀物(wù)質,尺度大(dà)于德拜長度的宏觀電(diàn)中(zhōng)性電(diàn)離(lí)氣體(tǐ),其運動主要受電(diàn)磁力支配,并表現出顯著的集體(tǐ)行爲。它廣泛存在于宇宙中(zhōng),常被視爲是除去(qù)固、液、氣外(wài),物(wù)質存在的第四态。等離(lí)子體(tǐ)是一(yī)種很好的導電(diàn)體(tǐ),利用經過巧妙設計的磁場可以捕捉、移動和加速等離(lí)子體(tǐ)。等離(lí)子體(tǐ)物(wù)理的發展爲材料、能源、信息、環境空間、空間物(wù)理、地球物(wù)理等科學的進一(yī)步發展提供了新的技術和工(gōng)藝。
多功能寬密度等離(lí)子體(tǐ)是不同于固體(tǐ)、液體(tǐ)和氣體(tǐ)的物(wù)質第四态。物(wù)質由分(fēn)子構成,分(fēn)子由原子構成,原子由帶正電(diàn)的原子核和圍繞它的、帶負電(diàn)的電(diàn)子構成。當被加熱到足夠高的溫度或其他原因,外(wài)層電(diàn)子擺脫原子核的束縛成爲自由電(diàn)子,就像下(xià)課後的學生(shēng)跑到操場上随意玩耍一(yī)樣。電(diàn)子離(lí)開(kāi)原子核,這個過程就叫做"電(diàn)離(lí)"。這時,物(wù)質就變成了由帶正電(diàn)的原子核和帶負電(diàn)的電(diàn)子組成的、一(yī)團均勻的"漿糊",因此人們戲稱它爲離(lí)子漿,這些離(lí)子漿中(zhōng)正負電(diàn)荷總量相等,因此它是近似電(diàn)中(zhōng)性的,所以就叫等離(lí)子體(tǐ)。
看似"神秘"的多功能寬密度等離(lí)子體(tǐ),其實是宇宙中(zhōng)一(yī)種常見的物(wù)質,在太陽、恒星、閃電(diàn)中(zhōng)都存在等離(lí)子體(tǐ),它占了整個宇宙的99%。21世紀人們已經掌握和利用電(diàn)場和磁場産生(shēng)來控制等離(lí)子體(tǐ)。常見的等離(lí)子體(tǐ)是高溫電(diàn)離(lí)氣體(tǐ),如電(diàn)弧、霓虹燈和日光燈中(zhōng)的發光氣體(tǐ),又(yòu)如閃電(diàn)、極光等。金屬中(zhōng)的電(diàn)子氣和半導體(tǐ)中(zhōng)的載流子以及電(diàn)解質溶液也可以看作是等離(lí)子體(tǐ)。在地球上,等離(lí)子體(tǐ)物(wù)質遠比固體(tǐ)、液體(tǐ)、氣體(tǐ)物(wù)質少。在宇宙中(zhōng),等離(lí)子體(tǐ)是物(wù)質存在的主要形式,占宇宙中(zhōng)物(wù)質總量的99%以上,如恒星(包括太陽)、星際物(wù)質以及地球周圍的電(diàn)離(lí)層等,都是等離(lí)子體(tǐ)。