电离与自由载流子

当一些电子从中性原子中分离出来,物质中就出现自由电子和带正电的离子。合适条件下,这些粒子及其电磁相互作用形成等离子体。样品可以仍含中性粒子,电离程度也是需要描述的性质,因此不能把所有等离子体都理解成完全拆散原子的同一种状态。

参考:[1]

集体行为与不稳定性

电子和离子可以对电磁场作出不同响应,粒子产生的场又影响其他粒子,形成波和不稳定性。研究者因此需要处理集体运动,而不只是追踪彼此无关的碰撞。外部电场、磁场与材料边界,共同影响实验等离子体能够保持怎样的分布。

参考:[1] [2]

高温与低温等离子体

恒星内部和聚变研究涉及高温等离子体,实验中也有只部分电离的低温体系。电子与较重粒子的能量分布不必总能由同一个简单温度完整概括。把等离子体一概称为“非常烫的气体”,会遗漏制造和其他技术使用的不同工作条件。

参考:[1]

聚变研究与材料制造

聚变装置研究怎样加热、约束并控制等离子体,使适当原子核有机会发生反应。另一类应用利用等离子体处理表面和制造半导体材料。两者共享电离物质的研究基础,但尺度、能量与控制目标不同,实验参数需要围绕具体过程分别设计。

参考:[1] [2]