up
Search      menu
فنآوری اطلاعات :: مقاله پلاسما PDF
QR code - پلاسما

پلاسما

پلاسما، حالت ۹۹ درصد مواد طبيعت

کلمه پلاسما از يک لغت يوناني آمده است که هر چيز به قالب ريخته شده يا ساخته شده را مي گويند.
مي دانيم براي ماده سه حالت در نظر گرفته مي شود؛ مايع ، جامد و گاز، اما در مباحث علمي معمولاً يک حالت چهارم نيز معرفي و براي ماده فرض مي شود. اگر پلاسما تا دماي زياد حرارت داده شود نظم موجود در پلاسما از بين مي رود و ماده به توده درهم و برهم و کاملاً نامنظم ذرات منفرد تبديل مي شود، بنابراين پلاسما گاهي نظير سيالات رفتار جمعي و گاهي نظير ذرات منفرد به صورت کاملاً فردي عمل مي کند. به علت همين رفتارهاي عجيب و غريب است که اغلب پلاسما در کنار گازها، مايعات و جامدات چهارمين حالت ماده معرفي مي شود. پس عموماً پلاسما را مي توان مخلوطي از سه جزء در نظر گرفت:
۱) الکترونهاي آزاد
۲) يون هاي مثبت
۳) اتم هاي خنثي
در حقيقت پلاسما گاز شبه خنثي اي از ذرات باردار و خنثي است که رفتار جمعي از خود ارائه مي دهد و به علت رفتار جمعي که از خود نشان مي دهد، گرايشي به متأثر شدن در اثر عوامل خارجي ندارد و اغلب طوري عمل مي کند که گويا داراي رفتار مخصوص به خودش است. پلاسماي فضايي مي تواند تحت عوامل مختلفي فشرده شود و ستارگان فضا را ايجاد کند مثل کوتوله هاي سفيد و ستارگان نوتروني که از نوع ستارگان بسيار چگال هستند. به علت چگالي فوق العاده زياد نورهاي اطراف خود را مي بلعند و به صورت يک حفره سياه در مي آيند.
يکي از خواص پلاسما اين است که مي کوشد از نظر الکتريکي خنثي بماند به عبارت ديگر پلاسما مي کوشد که بارهاي مثبت و منفي فضايي را در هر جزء حجم ماکروسکوپي متوازن کند و خواص ديگر پلاسما، توانايي آن در نوسانات و انتشار امواج است. اغلب گفته مي شودکه ۹۹% مواد موجود در طبيعت در حالت پلاسماست. مثل خورشيد، آتش، ستارگان، اتمسفر ستارگان، جرقه رعد و برق، بخش خارجي جو زمين، کمربندهاي تشعشعي وان آلن و بادهاي خورشيدي. بسياري از مواد موجود در فضاي سحابي و بخشي از دم ستاره دنباله دار، تابش ملايم شفق قطبي و حتي در زندگي روزمره خود با چند نمونه محدود از پلاسما مواجه مي شويم مثل : گازهاي داخل يک لامپ فلوئورسان يا چراغ نئون و يونش مختصري که در گازهاي خروجي يک موشک ديده مي شود. به نظر مي رسد که ما در يک درصدي (۱%) از عالم زندگي مي کنيم که در آن پلاسما به طور طبيعي يافت نمي شود. جالب است بدانيد که پلاسما ممکن است در عين حال داراي چندين دما باشد.
● نمونه هاي پلاسماها
▪ شفق قطبي: اين پديده نوعي پلاسماست که تحت اثر يونيزاسيون ايجاد مي شود. يونسفري پلاسمايي با جذب پرتوهاي ايکس، فرابنفش، تابش خورشيدي، انعکاس امواج کوتاه و راديويي اهميت اساسي در ارتباط راديويي در سرتاسر جهان دارد. با همه اين احوال نه تنها زمين بلکه زهره و مريخ نيز فضاي يونسفري دارند. پژوهش ها نشان مي دهد که در ساير سياره هاي منظومه شمسي نظير مشتري، مريخ، اورانوس و نپتون نيز بايد يونسفرهاي قابل مشاهده وجود داشته باشد. فضاي بين سياره اي نيز از پلاسماي بين سياره اي درحال انبساط پرشده که محتوي ميدان مغناطيسي ضعيف مي باشد.
پلاسماي جو: نزديک ترين پلاسما به ما يونسفر است که از صد و پنجاه کيلومتري سطح زمين شروع و به طرف بالا ادامه مي يابد. لايه هاي بالاتر يونسفر نيز يک سيستم ها به فرم پلاسما است که توسط تابش موج کوتاه در حوزه وسيعي از طيف اشعه فرابنفش گرفته يا پرتوهاي ايکس و همچنين به وسيله پرتوهاي کيهاني يونيزه مي شوند.
▪ باد خورشيدي: خورشيد پلاسمايي با رسانش بالا در سرعت هاي فراصوتي حدود km s ۵۰۰ به درون فضاي بين سياره اي گسيل مي کند. اين پلاسما باد خورشيدي نام دارد و عمدتاً شامل الکترون ها و پروتون ها با آميزه اي در ۵درصد يون هاي هليوم است. بادخورشيدي در برخوردش با ميدان دوقطبي مغناطيسي زمين نمي تواند به سادگي در آن نفوذ کند ولي کند شده و به مقدار زيادي حول آن منحرف مي شود.
● کاربرد فيزيک پلاسما
▪ تخليه هاي گازي (الکترونيک گازي)
براي توسعه لوله هاي خلأيي که بتواند جريان هاي قوي را حمل کنند و در نتيجه مي بايست از گازهاي يونيزه پر شوند.
▪ هم جوشي گرما هسته اي کنترل شده
فيزيک پلاسماي جديد از حدود ۱۹۵۲ که در آن ساختن راکتوري براساس کنترل واکنش هم جوشي بمب هيدروژني پيشنهاد شد آغاز مي شود و اکثر تحقيقات فعال در فيزيک پلاسما در جهت اين مسئله است.
▪ فيزيک فضا
کاربرد فهم ديگر فيزيک پلاسما مطالعه فضاي اطراف زمين است. جريان پيوسته اي از ذرات باردار که باد خورشيدي خوانده مي شود به مگنتو سفر زمين برمي خورد. مگنتو سفر حفاظي در مقابل اين تابش شده و در طول فرآيند توسط آن تغيير شکل مي يابد. کمربندهاي تشعشعي وان آلن از ذرات بارداري تشکيل مي شوند که توسط ميدان مغناطيسي زمين محبوس شده اند. درون و جو ستارگان آنقدر داغ هستند که مي توانند در حالت پلاسما باشند مثلاً دما در هسته خورشيد حدود ۲۰۰۰ الکترون ولت تخمين زده مي شود.
▪ تبديل انرژي مگنتو هيدروديناميک MHD و پيشرانش يوني
در تبديل انرژي مگنتو هيدرو ديناميک MHD، از يک فواره غليظ پلاسما که به داخل يک ميدان مغناطيسي پيش رانده مي شود براي توليد جريان الکتريکي استفاده مي شود.
پلاسماي حالت جامد
الکترون هاي آزاد و حفره ها در نيمه رساناها پلاسماهايي را تشکيل مي دهند که همان نوع نوسانات و ناپايداري يک پلاسماي گازي را عرضه مي کند. اخيراً معلوم شده است که بعضي از مايعات مانند محلولات سديم در آمونياک نيز همانند پلاسما عمل مي کنند.
▪ ليرزهاي گازي و ليرزهاي حالت جامد
عادي ترين روش «پمپاژ» (تلمبه کردن) يک ليرز گازي، يعني وارونه کردن جمعيت حالاتي که منجر به تقويت نور مي شود استفاده از تخليه گازي است. حتي ليرزهاي حالت جامد مثل ليرز شيشه-nd نيز به پلاسما وابسته است، زيرا لوله هاي جرقه زن (فلاش) که براي تلمبه کردن آنها به کار برده مي شود حاوي تخليه هاي الکتريکي گازي است.
▪ کاربردهاي ديگر پلاسما
چاقوي پلاسما، تفنگ الکتروني، لامپ پلاسما، توليد برق و توليد صفحه نمايش پلاسماي گازي در صنعت رايانه و تلويزيون، تحقيقات صنايع فضايي، تحقيقات بنيادي ژئوفيزيک و فيزيک نجومي نسبيتي توليد انرژي از کاربردهاي ديگر پلاسما هستند.
▪ آيينه هاي مغناطيسي
با توجه به تأثيرات ميدان مغناطيسي زمين بر روي پلاسما، ذراتي که در ميدان مغناطيسي زمين گير مي افتد به واسطه داشتن ميدان مغناطيسي قوي و ضعيف در قطبين زمين حرکتي انجام مي دهند که به مثابه يک آيينه طبيعي است. بنابراين آيينه مغناطيسي که قبلاً براي اولين بار توسط انريکوفرمي به عنوان مکانيسمي براي شتابدار ساختن پرتوهاي کيهاني استفاده شده بود در ژئوفيزيک نيز به کار گرفته شد.

خون فاقد سلولهاي خوني ، پلاسما نام دارد که در واقع قسمت مايع خون است. مي توان پلاسما را به صورت پودر در آورد. در انسان به آساني بوسيله آب استريل دوبار ...

خون فاقد سلولهاي خوني ، پلاسما نام دارد که در واقع قسمت مايع خون است. ميتوان پلاسما را به صورت پودر در آورد. در انسان به آساني بوسيله آب استريل دوباره ...

خون فاقد سلولهاي خوني ، پلاسما نام دارد که در واقع قسمت مايع خون است. مي‌توان پلاسما را به صورت پودر در آورد. در انسان به آساني بوسيله آب استريل دوبار ...

پلاسما ، PLASMA – حالتي از ماده است كه در دماي خيلي بالا بوجود مي آيد و ساختارهاي مولكولي مفهوم خود را در اين وضعيت از دست مي دهند . در حالت پلاسما ات ...

فناوري سه بعدي بازگشته است و اين بار به عنوان يک مدعي بزرگ به ميدان خواهد آمد. اولين فيلم ۳بعدي در اوايل قرن بيستم ساخته شد ولي هنوز فيلم هاي سه بعدي ...

مجله «تايم» به عنوان يکي از معتبرترين مجلات دنيا در پايان هر سال با انجام يک نظرسنجي از خوانندگان خود و همچنين نظر هيات داوران به معرفي ۱۰ انتخاب برتر ...

دانلود نسخه PDF - پلاسما