SAEI Curs13 Cap6 Echip Plasma

6. SISTEME ELECTROTERMICE BAZATE PE APLICA II ALE PLASMEI TERMICE. ECHIPAMENTUL SPECIFIC 6.1. Bazele fizice ale încălzirii cu plasmă Prin noiunea de plasmă, propusă de fizicianul american Langmuir în anul 1923, se denumeşte un gaz ionizat par ial sau total, având urm ătoarele proprietăi: - sub aciunea unui câmp electric, în plasm ă ia naştere un curent electric; - în câmp magnetic, plasma se comport ă ca un material diamagnetic (ex. cuprul); - este un mediu elastic specific, în care se exercit ă şi se propagă oscilaii şi unde; - este un gaz ideal sub aspect termodinamic, dac ă energia interaciunilor electrice dintre componente (particule) este mic ă în comparaie cu energia termică. Aceast ă ultimă proprietate a plasmei este asigurat ă fie în cazul unor densit ăi relativ mici ale particulelor şi la temperaturi de 10 3 …10 5 K, fie la temperaturi foarte mari, de ordinul a 10 6 …10 8 K. Din acest motiv se deosebesc dou ă feluri de plasme termice: de j oasă, respectiv de înaltă temperatură. În tehnică, se utilizează plasma termică de joasă temperatură. Plasma termică de înaltă temperatură, prezent ă în materia stelară, nu a putut fi obinută încă într-o formă stabilă, în condi ii de laborator. După cum este cunoscut, orice gaz este compus în condi ii normale din molecule sau atomi şi nu prezint ă conductivitate electrică. Sub influena unor factori externi, cu aport energetic, se poate produce fenomenul de ionizare a gazului. Ca urmare a ioniz ării, compoziia gazului ionizat devine deosebit de complex ă, aceasta cuprinzând: - atomi sau molecule ionizate, pozitiv sau negativ cu una sau mai multe sarcini elementare; - electoni; - atomi sau molecule excitate, prezente mai ales dac ă ionizarea are loc în trepte; - atomi sau molecule neutre. Temperatura termodinamică a electronilor este superioar ă celei corespunz ătoare ionilor, fapt ilustrat de graficele din figura 6.1, care redau dependen ele acestor temperaturi în raport cu presiunea plasmei. Fig. 6.1. Dependen a temperaturii termodinamice a electronilor (1), respectiv a onilor (2), în raport cu presiunea din plasm ă, la curent constant. T [K] 10 5 10 10 3 10 2 10 -2 10 2 10 1 p [mmHg] 1 2

SAEI Curs13 Cap6 Echip Plasma

Documents

Transcript of SAEI Curs13 Cap6 Echip Plasma