פלסמה הינה מצב הצבירה הרביעי של החומר והיא עשויה מיונים חיוביים ומאלקטרונים חופשיים. חשוב אבל לשים לב לכך שלמרות שהפלסמה עשויה חלקיקים טעונים, מטענה הכולל (סכום מטען היונים ומטען האלקטרונים) הוא אפס. מצב זה נקרא קוואזי-ניטראליות. הפיכת גז לפלסמה אפשרית באמצעות חום (כמו בשמש), זרם חשמלי (כמו בברקים או במנורות פלואורסנט) או קרינה (כמו ביונוספירה - השכבה העליונה של האטמוספירה המיוננת ע"י קרינת הUV מהשמש). חשוב לציין שבמידה ואין אספקת אנרגיה מתמדת, חוזרים האלקטרונים אל היונים מהם יצאו והפלסמה חוזרת להיות גז נייטרלי.


דוגמאות למקומות בהם יש שימוש או שמצוייה פלסמה (ויקיפדיה).

כפי שצויין למעלה, דרך ליצירת פלסמה הינה פריקה חשמלית בין שתי אלקטרודות ביניהן קיים הפרש מתח גבוה, כאשר התווך הינו גז מתאים (ארגון הוא נפוץ לצורך יצירת פלסמה).
פלסמת DC (Direct-Current) נקראת כך עקב הפרש המתח הקבוע.
פלסמת AC (Alternating Current) נקראת כך עקב שינוי סדיר של כיוון המתח, והינה יעילה יותר מפריקת DC בהעברת אנרגיה לפלסמה.

יעילות גבוהה מושגת כאשר השדה הנוצר משתנה בטווח תדרים של ~ 100 kHz עד 1 GHz , תחום גלי הרדיו, ואזי הפלסמה נקראת פלסמת RF (Radio-Frequency).

אחת הבעיות שקיימות בפלסמת DC , הינה הצטברות מטען הגורמת לטעינת משטחים.
בפלסמת RF האפקט מנוטרל כמעט לחלוטין, מה שמאפשר למשל לעבד חומרים מבודדים.
ניתן להקנות אנרגיה לפלסמה על-ידי מקור חיצוני – מציתים פלסמה (למשל על-ידי DC), ואזי תהליך העברת האנרגיה ליונים או לאלקטרונים מבוצע באמצעות אנטנה חיצונית, המפיקה גלים אלקטרומגנטיים בתדר המתאים (RF).
הדבר דומה לאופן בו מכשיר מיקרוגל מחמם מזון.


הזוהר הצפוני (תמונה באדיבות ויקיפדיה).

בין שימושי הפלסמה: ציפוי בתרסיסי פלסמה, עיבוד חומרים, מערכות הנעה, היתוך גרעיני, מקור קרינה. סוג הפלסמה בו נעשה שימוש הוא תלוי יישום.

מאת: ד"ר לירן שמשי
המחלקה לפיזיקה של מערכות מורכבות
מכון ויצמן למדע   

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

0 תגובות