Plazma haqida tushuncha. Reja: 1. Plazmaning yaralish tarixi. 2. Plazma. 3. Plazma xossalari va qo’llanishi.

Παρουσίαση με θέμα: "Plazma haqida tushuncha. Reja: 1. Plazmaning yaralish tarixi. 2. Plazma. 3. Plazma xossalari va qo’llanishi."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Plazma haqida tushuncha. Reja: 1. Plazmaning yaralish tarixi. 2. Plazma. 3. Plazma xossalari va qo’llanishi.

2 Plazma so'zi (yunoncha. "plazma" - "bezatilgan") XIX asrning o'rtalarida. ular jismlarsiz) va tirik hujayralarni to'ldiradigan suyuqlikni chaqira boshladilar. 1929-yilda amerikalik qonning rangsiz qismini (qizil va oq fiziklar Irving Langmur (1881-1957) va Levi Tonko (1897-1971) gaz chiqarish trubkasidagi ionlangan gazni plazma deb atashgan. Noyob havosi bo'lgan quvurlardagi elektr razryadlarini o'rgangan ingliz fizigi Uilyam Kruks (1832-1919) shunday deb yozgan edi: "Evakuatsiya qilingan quvurlardagi hodisalar fizika faniga ochiladi.

3 PLAZMA (yun. plasma — shakllangan) — to ʻ liq yoki kisman ionlashgan va har bir elementar hajmdagi elektron va ionlarning yig ʻ indi zaryadi nolga teng bo ʻ lgan gaz. Suyuqlikning gaz holatiga o ʻ tishi bug ʻ lanish, qattiq jismning gaz holatigao ʻ tishi sublimatsiya deb ataladi. Har qanday jism kuchli qiz-dirish natijasida gaz holatiga o ʻ tadi. Agar t-ra yanada oshirilsa, issikdik energiyasi ta ʼ sirida molekulalarning ionlarga ajralish jarayoni boshlanadi.

4 Gazning ionlanishi turli vositalar yordamida, mas, yoritish, elektronlar yoki boshqa zarralar b-n bombardimon qilish natijasida ham sodir bo ʻ lishi mumkin. Plazma hajm birligidagi ionlashgan atomlar sonining shu hajm birligidagi barcha atomlar soniga nis-bati Plazmaning ionlanish darajasi a deyiladi. a ning qiymatiga qarab zaif, kuchli va to ʻ la ionlashgan Plazma bo ʻ ladi.

5 Kosmos va Yer sharoitlarida, hoz. zamon texnikasida Plazma holatidagi modda g ʻ oyat katta rol o ʻ ynaydi. Gazlardan tok o ʻ tish hodisalari, ya ʼ ni gazlardagi raz-ryadlar, yashin, uchqun, elektr yoyi kabi hodisalar Plazma bilan bog ʻ liq. Yer atmosfe-rasining yuqori qatlami Quyosh va b. kosmik omillar ta ʼ sirida zaif ionlashgan Plazma bo ʻ lib, ular quyosh shamo-l i kurinishida Yer magnitosferasi va ionosferasini tashkil qiladi.

6 Quyosh va yuqori t-rali yulduzlar to ʻ la ionlashgan Plazmadan iborat. Plazma zichligi (1 sm dagi elektron yoki ionlar soni) quyidagi qiymatlarga ega bo ʻ ladi: galaktik fazoda p ~ 10, quyosh shamolida p ~ 10, qattiq jismlarda p – 1O22. «Plazma» terminini fanga birinchi bo ʻ lib amerikalik olimlar I. Lengmyur va L. Tonks kiritgan (1923).

7 Umumiy holda Plazmani tashkil etuvchi elektronlar, ionlar va neytral atomlarning o ʻ rtacha kinetik energiyalari birbiridan farq qilishi mumkin. Bunday termodinamik muvozanatsiz holatdagi Plazmaga noizotermik Plazma deb ataladi. Mas, gaz razryadli Plazmada har bir elektronning o ʻ rtacha kinetik energiyasi ionnikiga qaraganda unlab maro- taba katta bo ʻ ladi. P. ning muvozanatsiz holati razryad tokining energiyasi hisobiga saqlanib turishi mumkin. Ma ʼ lumki, tashqi manba energiyasi asosan, elektronlar qabul qiladi.

8 Elektron massasi ion yoki neytral zar-ra massasiga nisbatan bir necha ming marta kichik bo ʻ lganligi sababli, to ʻ qnashuvlar natijasida elektronlar energiyasining juda oz qismigina boshqa zarralarga o ʻ tishi mumkin. Elektronlar energiyasining kamayishi tashki manba energiyasi hisobiga to ʻ ldirila boradi. Shunday qilib, elektronlar, ionlar va neytral zarralarning har qaysisi o ʻ ziga xos o ʻ rtacha kinetik energiyaga, demak t-raga ega. Elektronlar t-rasi Te, ionlar t- rasi T: va neytral zarralar t-rasi To orqali belgilanadi. Odatda Toga nisbatan T, kattaroq. Te esa ancha katta bo ʻ ladi.

9 Plazma quyidagi xususiyatlarga ega: zichlikdagi zaryadlangan zarralar bir-biriga etarlicha yaqin bo'lishi kerak, chunki ularning har biri bir-biriga yaqin joylashgan zaryadlangan zarrachalarning butun tizimi bilan o'zaro ta'sir qiladi. Agar ta'sir doirasidagi zaryadlangan zarrachalar soni (Debay radiusi bo'lgan sfera) kollektiv effektlarning paydo bo'lishi uchun etarli bo'lsa, shart qondirilgan deb hisoblanadi (bunday ko'rinishlar plazmaning odatiy xususiyatidir). Matematik jihatdan bu shartni quyidagicha ifodalash mumkin.

10 Ichki o'zaro ta'sirlarning ustuvorligi: Debye skrining radiusi plazmaning xarakterli hajmiga nisbatan kichik bo'lishi kerak. Bu mezon plazma ichida sodir bo'ladigan o'zaro ta'sirlar uning yuzasiga ta'sir qilishdan ko'ra muhimroq ekanligini anglatadi, bu esa e'tibordan chetda qolishi mumkin. Agar bu shart bajarilsa, plazmani kvazi-neytral deb hisoblash mumkin. Matematik jihatdan bu shunday ko'rinadi.

11 Plazma chastotasi: Zarrachalar to'qnashuvi orasidagi o'rtacha vaqt plazma tebranishlari davriga nisbatan katta bo'lishi kerak. Bu tebranishlar plazmaning kvazi betarafligini buzish natijasida yuzaga keladigan elektr maydonining zaryadga ta'siridan kelib chiqadi. Bu maydon buzilgan muvozanatni tiklashga intiladi. Muvozanat holatiga qaytsak, zaryad bu pozitsiyadan inersiya bilan o'tadi, bu yana kuchli qaytib keladigan maydon paydo bo'lishiga olib keladi, tipik mexanik tebranishlar sodir bo'ladi.Bu shart bajarilganda plazmaning elektrodinamik xususiyatlari molekulyar-kinetik xususiyatlaridan ustun turadi.

12 Ionlanish darajasi Gaz plazma holatiga o'tishi uchun uni ionlashtirish kerak. Ionlanish darajasi elektronlarni beradigan yoki yutadigan atomlar soniga mutanosibdir va eng muhimi haroratga bog'liq. Hatto 1% dan kam zarrachalari ionlangan holatda bo'lgan zaif ionlangan gaz ham plazmaning ba'zi tipik xususiyatlarini (tashqi elektromagnit maydon bilan o'zaro ta'sir va yuqori elektr o'tkazuvchanligi) namoyon qilishi mumkin.

13 Ionlanish darajasi b b = ni/(ni + na) sifatida aniqlanadi, bu erda ni - ionlarning konsentratsiyasi va na - neytral atomlarning konsentratsiyasi. Zaryadlanmagan plazmadagi erkin elektronlar konsentratsiyasi ne ravshan munosabat bilan aniqlanadi: ne= ni, bu erda plazma ionlari zaryadining o'rtacha qiymati

14 Past haroratli plazma past darajadagi ionlanish (1% gacha) bilan tavsiflanadi. Bunday plazmalar texnologik jarayonlarda ko'pincha qo'llanilganligi sababli ular ba'zan texnologik plazmalar deb ataladi. Ko'pincha ular elektronlarni tezlashtiradigan elektr maydonlari yordamida yaratiladi, bu esa o'z navbatida atomlarni ionlashtiradi. Elektr maydonlari gazga induktiv yoki sig ʻ imli birikma orqali kiritiladi (qarang, induktiv bog ʻ langan plazma). Past haroratli plazmaning tipik qo'llanilishi plazma sirtini o'zgartirish (olmos plyonkalari, metallni nitrlash, namlanishni o'zgartirish), plazma sirtini tozalash (yarim o'tkazgich sanoati), gaz va suyuqliklarni tozalash (dizel dvigatellarida suvni ozonlash va kuyish).

15 Plazmani xarakterlovchi eng muhim fizik kattalik Debay radiusidir, uning mohiyatini quyidagicha tushuntirish mumkin. Agar Plazma tarki-bidagi biror q zaryadli zarra vaku-umda bo ʻ lganida edi, uning o ʻ zidan g masofa uzoqlikdagi nuqtada hosil qilayetgan potensiali formula orqali aniklanar edi. Plazmada esa kuzatilayotgan bu zaryadli zar-ra boshqa zaryadlangan zarralar bilan qurshab olingan. Zaryadlar orasida o ʻ zaro ta ʼ sir kuchlari mavjudligi tu-fayli kuzatilayotgan zaryad atrofiga ko ʻ proq unga teskari ishorali zarralar yig ʻ iladi va ular q zaryad maydo-nini kuchsizlantiradi.

16 Hisoblashlarning ko ʻ rsatishicha, Plazma dagi q zaryadning potensiali masofa ortishi bilan quyidagi qonuniyat bo ʻ yicha o ʻ zgarib boradi: bundagi D kattalik t-raga, hajm birligidagi zarralar soniga, ularning zaryadiga bog ʻ liq. Jumladan, agar izo-termik Plazma faqat elektronlardan yoki bir xil zaryadli ionlardan iborat bo ʻ lsa bu yerda elektronlar (yoki ionlar) ning hajm birligidagi soni i orqali va elektron zaryadi ye orqali belgilanadi. r» D bo ʻ lganda, ya ʼ ni D ga nisbatan katta masofalarda zaryadlarning elektr maydoni juda zaiflashadi.

17 Bu hodisa zaryad maydonining ekranlanishi, ekranlanishini xarakterlovchi D kattalik esa ekranlanish radiusi yoki De-bay radiusi deb yuritiladi. Mas, vodorod P. sida T=105A ʻ va ya=1016sm»3 ekan, Debay radiusi Ј>=1,5-10~5 sm. Radiusi D ga teng sfera ichidagi barcha zaryadli zarralarning soni Debay soni deyiladi. Debay soni katta bo ʻ lgandagina Plazmani gaz deb hisoblash mumkin. Plazmaning asosiy xususiyati shundan ibo-ratki, undagi musbat va manfiy zaryadlar zichliklari deyarli bir-biriga tengdir. Bu xususiyat P. ning kva-zineytralligi deyiladi. Plazma egallagan joyning chizig ʻ iy o ʻ lchami Debay radiusidan ancha katta holatdagina kva-zineytrallik ro ʻ y beradi.

18 Moddaning qattiq, suyuq yoki gaz qolatlarda bo ʻ lishi uning agregat holatlari deyiladi. Yuqorida aytilganlardan ravshanki, Plazma xususiyatlari moddaning oddiy gaz holatidagi xususiyatlaridan ko ʻ p jihatdan farq qiladi. Shuning uchun Plazmani moddaning to ʻ rtinchi holati deb hisoblanadi. Plazma xususiyatlaridan foydalanish xrz. zamon texnikasi taraqqiyotida g ʻ oyat katta ahamiyatga ega.

19 ETIBORINGIZ UCHUN RAHMAT.