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首先我们须要明白一些关于等离子体的相关知识，虽然不会用很多这方面的知识。但这些对于你来说很重要！

1了解等离子体

等离子体（Plasma）是一种由自由电子和带电离子为主要成分的物质形态，广泛存在于宇宙中，常被视为是物质的第四态，被称为等离子态，或者“超气态”，也称“电浆体”。等离子体具有很高的电导率，与电磁场存在极强的耦合作用。等离子体是由克鲁克斯在1879年发现的，1928年美国科学家欧文·朗缪尔和汤克斯（Tonks）首次将“等离子体”（plasma）一词引入物理学，用来描述气体放电管里的物质形态。严格来说，等离子体是具有高位能动能的气体团，等离子体的总带电量仍是中性，借由电场或磁场的高动能将外层的电子击出，结果电子已不再被束缚于原子核，而成为高位能高动能的自由电子。

2等离子体的发展史

19世纪以来对气体放电的研究;19世纪中叶开始天体物理学及20世纪对空间物理学的研究；1950年前后开始对受控热核聚变的研究；以及低温等离子体技术应用的研究，从四个方面推动了这门学科的发展。

19世纪30年代英国的M.法拉第以及其后的J.J.汤姆孙、J.S.E.汤森德等人相继研究气体放电现象，这实际上是等离子体实验研究的起步时期。1879年英国的W.克鲁克斯采用“物质第四态”这个名词来描述气体放电管中的电离气体。美国的I.朗缪尔在1928年首先引入等离子体这个名词，等离子体物理学才正式问世。1929年美国的L.汤克斯和朗缪尔指出了等离子体中电子密度的疏密波（即朗缪尔波）。

对空间等离子体的探索，也在20世纪初开始。1902年英国的O.亥维赛等为了解释无线电波可以远距离传播的现象，推测地球上空存在着能反射电磁波的电离层。这个假说为英国的E.V.阿普顿用实验证实。英国的D.R.哈特里(1931)和阿普顿(1932)提出了电离层的折射率公式，并得到磁化等离子体的色散方程。1941年英国的S.查普曼和V.C.A.费拉罗认为太阳会发射出高速带电粒子流，粒子流会把地磁场包围，并使它受压缩而变形。

从20世纪30年代起，磁流体力学及等离子体动力论逐步形成。等离子体的速度分布函数服从福克－普朗克方程。苏联的Л.Д.朗道在1936年给出方程中由于等离子体中的粒子碰撞而造成的碰撞项的碰撞积分形式。1938年苏联的A.A.符拉索夫提出了符拉索夫方程，即弃去碰撞项的无碰撞方程。朗道碰撞积分和符拉索夫方程的提出，标志着动力论的发端。

1942年瑞典的H.阿尔文指出，当理想导电流体处在磁场中，会产生沿磁力线传播的横波(即阿尔文波)。印度的S.钱德拉塞卡在1942年提出用试探粒子模型来研究弛豫过程。1946年朗道证明当朗缪尔波传播时，共振电子会吸收波的能量造成波衰减，这称为朗道阻尼。朗道的这个理论，开创了等离子体中波和粒子相互作用和微观不稳定性这些新的研究领域。

从1935年延续至1952年，苏联的H.H.博戈留博夫、英国的M.玻恩等从刘维定理出发，得到了不封闭的方程组系列，名为BBGKY链。由它可导出符拉索夫方程等,这给等离子体动力论奠定了理论基础。

1950年以后，因为英、美、苏等国开始大力研究受控热核反应，促使等离子体物理蓬勃发展。热核反应的概念最早出现于1929年，当时英国的阿特金森和奥地利的豪特曼斯提出设想，太阳内部轻元素的核之间的热核反应所释放的能量是太阳能的来源，这是天然的自控热核反应。1957年英国的J.D.劳孙提出受控热核反应实现能量增益的条件，即劳孙判据。50年代以来已建成了一批受控聚变的实验装置，如美国的仿星器和磁镜以及苏联的托卡马克，这三种是磁约束热核聚变实验装置。60年代后又建立一批惯性约束聚变实验装置。

环状磁约束等离子体的平衡问题由苏联的V.D.沙弗拉诺夫等解决。美国的M.克鲁斯卡和沙弗拉诺夫导出了最重要的一种等离子体不稳定性，即扭曲不稳定性的判据。1958年美国的I.B.伯恩斯坦等提出分析宏观不稳定性的能量原理。处在环状磁场中的等离子体的输运系数首先由联邦德国的D.普菲尔施等作了研究(1962)，他们给出在密度较大区的扩散系数，苏联的A.A.加列耶夫等给出了密度较小区的扩散系散(1967)，这一理论适用于托卡马克这类环状磁约束等离子体中的输运过程被命名为新经典理论。

自从苏联在1957年发射了第一颗人造卫星以后，很多国家陆续发射了科学卫星和空间实验室，获得很多观测和实验数据，这极大地推动天体和空间等离子体物理学的发展。1959年美国的J.A.范艾伦预言地球上空存在着强辐射带，这一预言为日后的实验证实，即称为范艾伦带。1958年美国的E.N.帕克提出了太阳风模型。1974年美国的D.A.格内特根据卫星资料，认证出地球是一颗辐射星体，为长波辐射和热红外辐射。地球辐射的辐射源是地球，其波长范围约为4～120微米，为长波辐射。辐射能量的99%集中在3微米以上的波长范围内[3]。地球辐射的最强波长约为9．7微米。

在此期间，一些低温等离子体技术也在以往气体放电和电弧技术的基础上，进一步得到应用与推广，如等离子体切割、焊接、喷镀、磁流体发电，等离子体化工，等离子体冶金，以及火箭的离子推进等，都推动了对非完全电离的低温等离子体性质的研究。

3等离子体的离子效应

电离层由大气的球面组成，其中带有已经被太阳辐射而电离的离子，这就是等离子体区，形成不同离子密度的层D、E、F1、F2。在航天器重返大气时，由于摩擦产生的高温在器表面形成了很浓密的等离子体，这些电子密度足够高时，会致使等离子体频率非常高（一般为8MHz），因此地面和航天器的通信被阻断，直到它的速度降下来才恢复通信。

4等离子体的种类

等离子体可分为两种：高温等离子体和低温等离子体。

（1）高温等离子体

高温等离子体只有在温度足够高时发生的。太阳和恒星不断地发出这种等离子体，组成了宇宙的99％。

（2）低温等离子体

低温等离子体是在常温下发生的等离子体。低温等离子体可以被用于氧化、变性等表面处理或者在有机物和无机物上进行沉淀涂层处理。广泛运用于多种生产领域。例如：等离子电视，婴儿尿布表面防水涂层，增加啤酒瓶阻隔性。

5有关等离子体的相关技术

所谓等离子体，就电气技术而言，它指的是一种拥有离子、电子和核心粒子的不带电的离子化物质。等离子体包括有，几乎相同数量的自由电子和阳极电子。在一个等离子中，其中的粒子已从核心粒子中分离了出来。因此，当一个等离子包括大量的离子和电子，从而是电的最佳导体，而且它会受到磁场的影响，当温度高时，电子便会从核心粒子中分离出来了。

近几年来等离子平面屏幕技术支持下的PDP真可谓是如日中天，它是未来真正平面电视的最佳候选者。其实等离子显示技术并非21世纪才有的新技术，早在1964年美国伊利诺斯大学就成功研制出了等离子显示平板，但那时等离子显示器为单色。现在等离子平面屏幕技术为最新技术，而且它是高质图象和大纯平屏幕的最佳选择。大纯平屏幕可以在任何环境下看电视，等离子面板拥有一系列象素，同时这些象素又包含有三种次级象素，它们分别呈红、绿色、蓝色。在等离子状态下的气体能与每个次象素里的磷光体反应，从而能产生红、绿或蓝色。这种磷光体与用在阴极射线管(CRT)装置(如电视机和普通电脑显示器)中的磷光体是一样的，你可以由此而得到你所期望的丰富有动态的颜色，每种由一个先进的电子元件控制的次象素能产生16亿种不同的颜色，所有的这些意味着你能在约不到6英寸厚的显示屏上更容易看到最佳画面。

6有关等离体的原理

等离子体通常被视为物质除固态、液态、气态之外存在的第四种形态。如果对气体持续加热，使分子分解为原子并发生电离，就形成了由离子、电子和中性粒子组成的气体，这种状态称为等离子体。等离子体与气体的性质差异很大，等离子体中起主导作用的是长程的库仑力，而且电子的质量很小，可以自由运动，因此等离子体中存在显著的集体过程，如振荡与波动行为。等离子体中存在与电磁辐射无关的声波，称为阿尔文波。

7更多关于等离子体的性质

（1）等离子体

等离子态常被称为“超气态”，它和气体有很多相似之处，比如：没有确定形状和体积，具有流动性，但等离子也有很多独特的性质。等离子体中的粒子具有群体效应，只要一个粒子扰动，这个扰动会传播到每个等离子体中的电离粒子。等离子体本身亦是良导体。

（2）电离

等离子体和普通气体的最大区别是它是一种电离气体。由于存在带负电的自由电子和带正电的离子，有很高的电导率，和电磁场的耦合作用也极强：带电粒子可以同电场耦合，带电粒子流可以和磁场耦合。描述等离子体要用到电动力学，并因此发展起来一门叫做磁流体动力学的理论。

（3）组成粒子

和一般气体不同的是，等离子体包含两到三种不同组成粒子：自由电子，带正电的离子和未电离的原子。这使得我们针对不同的组分定义不同的温度：电子温度和离子温度。轻度电离的等离子体，离子温度一般远低于电子温度，称之为“低温等离子体”。高度电离的等离子体，离子温度和电子温度都很高，称为“高温等离子体”。相比于一般气体，等离子体组成粒子间的相互作用也大很多。

（4）速率分布

一般气体的速率分布满足麦克斯韦分布，但等离子体由于与电场的耦合，可能偏离麦克斯韦分布。

（5）等离激元

表面等离激元（surface plasmon）效应--实验里我们把金属的微小颗粒视为等离子体（金属晶体因为其内部存在大量可以移动的自由电子----带有定量电荷，自由分布，且不会发生碰撞导致电荷的消失----因此金属晶体可以被视为电子的等离子体），由于金属的介电系数在可见光和红外波段为负数，因此当把金属和电介质组合为复合结构时会发生很多有趣的现象。当光波（电磁波）入射到金属与介质分界面时，金属表面的自由电子发生集体振荡，如果电子的振荡频率与入射光波的频率一致就会产生共振，这时就形成的一种特殊的电磁模式：电磁场被局限在金属表面很小的范围内并发生增强，这种现象就被称为表面等离激元现象。这种电磁场增强效应能够有效地提高分子的荧光产生信号，原子的高次谐波产生效率，以及分子的拉曼散射信号等。在宏观的尺度上这一现象就表现为在特定波长，状态下的金属晶体的透光率的大幅提升。

8关于常见的等离子体

等离子体是宇宙中存在最广泛的一种物态，目前观测到的宇宙物质中，99%都是等离子体，虽然分布的范围很稀薄。

（1）人造等离子体

荧光灯，霓虹灯灯管中的电离气体，核聚变实验中的高温电离气体，电焊时产生的高温电弧，电弧灯中的电弧，火箭喷出的气体，等离子显示器和电视，太空飞船重返地球时在飞船的热屏蔽层前端产生的等离子体，在生产集成电路用来蚀刻电介质层的等离子体，等离子球。

（2）地球上的等离子体

圣艾尔摩之火，火焰（上部的高温部分），闪电，球状闪电，大气层中的电离层，极光，中高层大气闪电。

（3）太空和天体物理中的等离子体

太阳和其他恒星（其中等离子体由于热核聚变供给能量产生），太阳风，行星际物质（存在与行星之间），星际物质（存在于恒星之间），星系际物质（存在于星系之间），木卫一与木星之间的流量管，吸积盘，星际星云。

9关于等离子体的相关工业应用

（1）等离子体冶炼

用于冶炼用普通方法难于冶炼的材料，例如高熔点的锆(Zr)、钛(Ti)、钽(Ta)、铌(Nb)、钒(V)、钨(W)等金属；还用于简化工艺过程，例如直接从ZrCl、MoS、TaO和TiCl中分别获得Zr、Mo、Ta和Ti；用等离子体熔化快速固化法可开发硬的高熔点粉末，如碳化钨-钴、Mo-Co、Mo-Ti-Zr-C等粉末等离子体冶炼的优点是产品成分及微结构的一致性好，可免除容器材料的污染。

（2）等离子体喷涂

许多设备的部件应能耐磨耐腐蚀、抗高温，为此需要在其表面喷涂一层具有特殊性能的材料。用等离子体沉积快速固化法可将特种材料粉末喷入热等离子体中熔化，并喷涂到基体（部件）上，使之迅速冷却、固化，形成接近网状结构的表层，这可大大提高喷涂质量。

（3）等离子体焊接

可用以焊接钢、合金钢；铝、铜、钛等及其合金。特点是焊缝平整，可以再加工，没有氧化物杂质，焊接速度快。用于切割钢、铝及其合金，切割厚度大。

（4）核聚变

核聚变是解决未来能源的主要选择。高温等离子体研究以实现核聚变为目的。托卡马克类型核聚变研究是当今世界上主要聚变研究途径之一，也是本所主要学科方向。本所先后建成了HT-6B、HT-6M、HT-7和EAST等多套托卡马克核聚变实验装置及其研究系统，参与了国际热核聚变试验堆（ITER）计划与研究。计划未来在中国建造稳态燃烧托卡马克实验堆和中国磁约束聚变示范堆，进而实现纯聚变能源的商用化。

在建设托卡马克和开展等离子体物理实验研究过程中，本所发展了保障托卡马克运行的诊断、电源、微波、低温、超导、真空、数据采集处理、材料、安全与环保、电物理及精密仪器加工等一系列高新技术，开展了反应堆新概念设计和相关技术研究。在高功率电源、大型低温制冷、超导储能、高温超导、电物理装备研制等方面的技术已应用于国民经济，其中部分技术已实现产业化。

不稳定性等离子体偏离热力学平衡的性质。大体有两类方式。一类是等离子体宏观参量如密度、温度、压强及其他热力学量的不均匀性，由此产生的不稳定性使等离子体整体的形状改变，称为宏观不稳定性或位形空间不稳定性，可用磁流体力学（见等离子体物理学）分析，故又称磁流体力学不稳定性。另一类是等离子体的速度空间分布函数偏离麦克斯韦分布，由此产生的不稳定性称为微观不稳定性或速度空间不稳定性，可用等离子体动力论分析，故又称动力论不稳定性。等离子体的不稳定性（无论宏观、微观）也可按引起它的驱动能量分类。如磁能引起的电流不稳定性；等离子体向弱磁场区膨胀时膨胀能引起的交换不稳定性；密度、温度梯度产生的等离子体膨胀能引起的漂移不稳定性；非麦克斯韦分布或压强各向异性对应的自由能引起的速度空间不稳定性等。等离子体中种类多样的不稳定性会导致带电粒子的逃逸或输运系数的异常增大，破坏等离子体的约束或限制约束时间。因此，研究等离子体的各种不稳定性，阐明其物理机制，探索稳定化的方法，一直是受控热核聚变研究的一个中心课题，也是等离子体物理学的重要内容。如果等离子体柱仅由其中纵向电流产生的角向磁场约束，则稍有扰动后，因收缩处向内的磁压增大，更趋收缩，膨胀处向内的磁压减小，更趋膨胀，形如腊肠，故称腊肠不稳定性，它可切断等离子体，附加纵向磁场抵制收缩和膨胀，即可使之稳定。如果载有纵向强电流的等离子体柱受扰动稍有弯曲，则凹部磁场增强，凸部减弱，由此引起的磁压之差使扰动扩大，等离子体柱将很快弯曲甚至形成螺旋线，这是扭曲不稳定性，可用纵向磁场使之稳定。如果水在上、油在下，则稍有扰动便在重力作用下互换，等离子体中与此类似的不稳定性称为互换不稳定性。以上数例均属宏观不稳定性。

10等离子体的相关科研贡献

建国以来，等离子体所承担着国家发改委、科技部、国家基金委和中国科学院等多项重大科研项目，获得科研成果200多项，其中重要成果105项。等离子体所依靠自己的力量先后建设了常规磁体托卡马克装置HT-6B和HT-6M及中国第一个圆截面超导托卡马克装置HT-7；2006年，世界上第一个非圆截面全超导托卡马克EAST装置又在等离子体所自主建成，EAST成功建设被国际聚变界评价为：“是全世界聚变工程的非凡业绩，是全世界聚变能开发的杰出成就和重要里程碑”，该重大成果荣获2008年度国家科学技术进步奖一等奖，入选为2006“中国十大科技进展”和“中国基础研究十大新闻”。

等离子体所在与高温热核聚变等离子体物理及工程研究密切相关的等离子体理论与实验、反应堆技术、大功率电源技术、计算机自动控制与数据采集处理技术、高真空技术、低温制冷技术、低温超导和高温超导技术、特种材料技术、大型微波加热及电流驱动等学科的研究成绩斐然，积聚了学科不一的综合人才队伍。已建成的多套等离子体物理诊断系统、2兆瓦波加热系统、2兆瓦波驱动电流系统、总功率达20万千瓦的交直流脉冲电源系统、110千伏变电站、中国最大的2千瓦液氦制冷系统、超高真空系统、20万高斯稳态混合磁体、先进的计算机控制和数据采集及处理系统、大型超导磁体生产和测试系统等先进设施，构建成全面系统的从事等离子体物理和聚变工程及技术研发的先进平台。

离子束生物学工程是等离子体所科研人员开创的物理学与生物学交叉的新的研究领域，现已形成一门新兴的交叉学科分支——离子束生物工程学。该学科主要研究自然界低能离子辐射对进化和健康的影响，基于离子束和单离子束细胞精确定位照射平台，研究离子束、射线束与生物体相互作用机理。离子束生物工程技术己在工业生物技术、农业、环境健康等领域推广应用，获得了显著的社会效益和经济效益，多次获得国家级重要奖项，并成为这一领域的“leading team”。

太阳能材料与工程研究先后承担了国家重点基础研究973计划、中科院知识创新工程等多个项目，染料敏化太阳电池及光电功能材料和高分子结晶领域的研究，取得了多项具有国际先进的科研成果，为发展具有中国特色的太阳能事业做出积极的贡献。

结合建设创新型国家的发展纲要要求，等离子体所确立了低温等离子体技术在环境、新能源、化工、新材料等领域的应用研究，取得了一系列具有自主知识产权、可对国民经济产生重要作用的高新技术成果。

好了资料先看到这边

我们可以通过资料发现这几种方法来实现等离子体

（1）核聚变

（2）自然天体

（3）......

如果你还是想要造一个玩玩也不是不可以，下面推荐一种入门级的等离子体制造方法

（1）一个墙壁厚度在25厘米以上的房间，房间内没有可燃物。

（2）一个干冰灭火器和一个干粉灭火器

（3）一台用来观察的相机

（4）一台高级的远程控制机器人（如果没有也可以用真人）