V{maketoc}

__فیزیک پلاسما (Plasma Physics)__




__فهرست مقالات فیزیک پلاسما__

__مباحث علمی__	__مباحث کاربردی و تجربی__
((فضای بین سیاره ای))	((آینه مغناطیسی))
((خنثایی پلاسما))	((پلاسما و کاوه الکتریکی))
((معادلات هیدرومغناطیس))	((ماشین توکاماک))
((سوق ذرات در پلاسما))	((امواج سیکلوترون))
((اثر تنگش))	((حفاظ دبای))
((همجوشی کنترل شده))	((تله مغناطیسی))
((نوسانات پلاسما))	((توفان خورشیدی))
((پلاسمای داغ))	((توفان مغناطیسی))
((تاج خورشیدی))	((همجوشی لیزری))
((فضای بین ستاره ای))	((ماشین پلاسمای ICF))
((پلاسمای چرخان))	((برش پلاسما))
((تاج خورشید))	((پلاسمادرفلزات))
((فضای بین سیاره ای))	(( لیزر فیوژن))
((فضای بین ستاره ای))	((طول دبای))
((یونسفر))	((امواج صوتی در پلاسما))
((تخلیه الکتریکی))	((اشکار سازی ذرات باردار در پلاسما|آشکارسازی ذرات))
((تبدیل ترمویونی))	((ماشین M.H.D))
((پلاسمای ستاره ای))	((لیزر مولکولی در اکسید کربن))
((امواج آلفون))	((بازتاب امواج رادیویی از یونسفر|امواج یونسفر))
((چگالی پلاسما))	((عدد پلاسمایی))
((ضریب یونش پلاسما))	((همدوسی لیزر با عدسی پلاسمایی|کاربرد عدسی پلاسما))
((اشعه کیهانی))	((آشکارساز مایکلسون و مورلی))
((گرمایش پلاسما))	((پلاسما در تولید امواج لیزر))
((اصطاحات پلاسما))	((تشخیص اشعه ایکس در توکامک))
((دمای پلاسما))	((محفظه مغناطیسی پلاسماسفر))
((رفتارجمعی ذرات پلاسما))	((فرکانس نوسان پلاسما))
((پتانسیل پلاسما))	((یونوگرام حقیقی پلاسما))
((معیار پلاسما))	((برگه پلاسما))
((ذره در میدان الکترومغناطیسی))	((الکترون مصنوعی))
((سوق پلاسمایی))	((برهمکنش پلاسما))
((قضیه لارمور))	((برهمکنش باد خورشیدی با شهاب|باد خورشیدی و شهاب))
((کمربند تشعشعی زمین))	((پروپ رادیو فرکانس فلزی))
((خمش میدان الکترومغناطیسی))	((چشمه پلاسما))
((خوشه پلاسمایی))	((امواج لانگمیر))
((ناپایداری پلاسما))	((چشمه فواره پلاسمایی))
((ضریب دی الکتریک پلاسما))	((خنثی شدن بار فضا))
((ضریب شکست پلاسما))	((پلاسمای طبیعی))
((ناوردایی در پلاسما))	((کوتوله سفید))
((امواج پلاسما))	((کوتوله سیاه))
((نظریه سیالی پلاسمای ))	((پلاسمای خورشید))
((انتقال خطوط میدان پلاسما))	((ستاره نوترونی))
((نظریه کوانتومی پلاسما))	((منبع باریکه پلاسما))
((پلاسمای غباری))
((سازگاری فیزیک پلاسما با مغناطیس|پلاسما و مغناطیس))
((خواص الکترو مغناطیسی پلاسما))
((قطبش پلاسما))
((پلاسمای رقیق))
((معادله پیوستگی پلاسما))
((معادله حرکت سیال))
((معادلات سیالی پلاسما))
((موج الکترونی پلاسما))
((شبه خنثایی پلاسما))
((فرکانس مشخصه پلاسما))
((معادله پاشندگی پلاسما))
((امواج لانگمیر پلاسما))
((امواج اهم و گروس پلاسما|امواج اهم و گروس))
((امواج یون صوتی پلاسما))
((تقریب پلاسمایی))
((نوسانات الکترونی پلاسما))
((فرکانس دورگه پایین پلاسما))
((امواج الکترومغناطیسی))
((چرخش پلاسما))
((همگرایی و واگرایی پلاسما))
((پاسمای غلیظ))
((مقاومت ویژه پلاسما))
((پخش موج در پلاسما))
((پرامترهای پراکندگی پلاسما))
((پلاسمای پایستار))
((خنثی شدن بار پلاسما))
((چشمه پلاسما))
((چشمه فواره پلاسمایی))
((انتقال و پخش در پلاسما))
((تشکیل یونسفر))
((مقطع یونش پلاسماسفر))
((پلاسماسفر))
((پلاسماپوز))
((انتشار امواج الکترومغناطیسی در پلاسما|انتشار امواج در پلاسما))
((پلاسمای طبیعی))

! دید کلی:

می دانیم که برای ((خواص عمومی ماده|ماده)) سه حالت ((جامد)) ، ((مایع)) و ((گاز)) در نظر گرفته میشود. اما در مباحث علمی معمولا یک حالت چهارم نیز برای ماده فرض میشود. ((پلاسمای طبیعی|حدوث طبیعی پلاسما)) در دماهای بالا ، سبب تخصیص عنوان چهارمین حالت ماده به آن شده است. یک نمونه بسیار طبیعی از پلاسما آتش است بنابراین ((خورشید)) نمونهای از ((پلاسمای داغ)) بزرگ است.

! تعریف پلاسما:

پلاسما گاز شبه خنثایی از ((ذرات باردار)) و خنثی است که ((رفتار جمعی در پلاسما|رفتار جمعی)) از خود ارائه میدهد. به عبارت دیگر میتوان گفت که واژه پلاسما به گاز یونیزه شدهای اطلاق میشود که همه یا بخش قابل توجهی از اتمهای آن یک یا چند الکترون از دست داده و به یونهای مثبت تبدیل شده باشند. یا به گاز به شدت یونیزه شدهای که تعداد الکترونهای آزاد آن تقریبا برابر با تعداد یونهای مثبت آن باشد، پلاسما گفته میشود.

! حدود پلاسما:

اغلب گفته میشود که 99% ماده موجود در طبیعت در حالت پلاسماست، یعنی به شکل گاز ((الکتریسته)) داری که اتمهایش به یونهای مثبت و ((الکترون)) منفی تجزیه شده باشد. این تخمین هر چند ممکن است خیلی دقیق نباشد ولی تخمین معقولی است از این واقعیت که ((فیزیک ستارگان|درون ستارگان)) و جو آنها، ابرهای گازی و اغلب هیدروژن ((فضای بین ستارگان)) بصورت پلاسماست. در نزدیکی خود ما ، وقتیکه ((جو زمین)) را ترک میکنیم بلافاصله با پلاسمایی مواجه می شویم که شامل ((کمربند تشعشعی زمین|کمربندهای تشعشعی وان آلن)) و ((باد خورشیدی|بادهای خورشیدی)) است.

در زندگی روزمره نیز با چند نمونه محدود از پلاسما مواجه میشویم. ((رعد و برق|جرقه رعد و برق)) ، تابش ملایم ((شفق قطبی)) ، گازهای داخل یک ((لامپ فلورسان)) یا ((لامپ نئون)) و ((یونیزاسیون)). مختصری که در گازهای خروجی یک ((موشک)) دیده میشود. بنابراین می توان گفت که ما در یک درصدی از عالم زندگی میکنیم که در آن پلاسما بطور طبیعی یافت نمیشود.

! آیا کلمه پلاسما یک کلمه بامسما است؟

کلمه پلاسما ظاهرا بیمسما به نظر میرسد. این کلمه از لغت یونانی πλάσμα,-ατος,τό آمده است که هر چیز به قالب ریخته شده یا ساخته شده را گویند. پلاسما به علت رفتار جمعی که از خودشان نشان میدهد، گرایشی به متاثر شدن در اثر عوامل خارجی ندارد، و اغلب طوری عمل میکند که گویا دارای رفتار مخصوص به خودش است.

! ((حفاظ دبای)):

یکی از مشخصات اساسی ((رفتار پلاسما)) ، توانایی آن برای ایجاد ((حفاظ پلاسمایی|حفاظ)) در مقابل ((پتانیسیل الکتریکی|پتانیسیلهای الکتریکی)) است که به آن اعمال میشوند. فرض کنید بخواهیم با وارد کردن دو گلوله بارداری که به یک باتری وصل شدهاند یک ((میدان الکتریکی)) در داخل پلاسما بوجود آوریم. این گلولهها ، ذرات یا بارهای مخالف خود را جذب میکنند و تقریبا بلافاصله ، ابری از یونهای اطراف گلوله منفی و ابری اطراف گلوله مثبت را فرا میگیرند.

اگر ((پلاسما)) سرد باشد و هیچگونه حرکت حرارتی وجود نداشته باشد، تعداد بار ابر برابر بار گلوله میگردد، در این صورت عمل حفاظ کامل میشود و هیچ میدان الکتریکی در حجم پلاسما در خارج از ناحیه ابرها وجود نخواهد داشت. این حفاظ را اصطلاحا حفاظ دبای می گویند.

! ((معیارهای پلاسما)):

طول موج دبای (λ_D) باید خیلی کوچکتر از ((ابعاد پلاسما)) ( L ) باشد.
تعداد ذرات موجود در یک کره دبای ( N_D ) باید خیلی بزرگتر باشد.
حاصلضرب فرکانس نوسانات نوعی پلاسما ( W ) در زمان متوسط بین برخوردهای انجام شده با اتمهای خنثی ( t ) باید بزرگتر از یک باشد.

! کاربردهای فیزیک پلاسما:

*__((تخلیه گازی|تخلیههای گازی)) :__
قدیمیترین کار با پلاسما ، مربوط به ((لانگمیر)) ، ((تانکس)) و همکاران آنها در سال 1920 میشود. تحقیقات در این مورد ، از نیازی سرچشمه میگرفت که برای توسعه لولههای خلائی که بتوانند جریانهای قوی را حمل کنند، و در نتیجه میبایست از ((گاز یونیزه|گازهای یونیزه)) پر شوند احساس میشد.

*__همجوشی گرما هستهای کنترل شده:__
فیزیک پلاسمای جدید ( از حدود 1952 که در آن ساختن ((راکتور همجوشی|راکتوری)) بر اساس کنترل همجوشی ((بمب هیدروژنی)) پیشنهاد گردید، آغاز میشود.

*__((فیزیک فضا)):__
کاربرد مهم دیگر فیزیک پلاسما ، مطالعه فضای اطراف زمین است. جریان پیوستهای از ذرات باردار که ((باد خورشیدی)) خوانده میشود، به ((مگنتوسفر زمین)) برخورد میکند. درون و جو ستارگان آن قدر داغ هستند که میتوانند در حالت پلاسما باشند.


*__تبدیل ((انرژی مگنتو هیدرو دینامیک)) ( MHD ) و پیشرانش یونی:__
دو کاربرد عملی فیزیک پلاسما در تبدیل انرژی مگنتو هیدرو دینامیک ، از یک فواره غلیظ پلاسما که به داخل یک ((میدان مغناطیسی)) پیشرانده میشود، میباشد.

*__((پلاسمای حالت جامد)) :__
((الکترون آزاد|الکترونهای آزاد)) و حفرهها در نیمه رساناها ، پلاسمایی را تشکیل میدهند که همان نوع ((نوسانات پلاسما|نوسانات)) و ((ناپایداری پلاسما|ناپایداریهای)) یک ((پلاسمای گازی)) را عرضه می دارد.

*__((لیزر گازی|لیزرهای گازی)):__
عادیترین ((پمپاژ)) ( تلمبه کردن ) یک لیزر گازی ، یعنی وارونه کردن جمعیت حالاتی که منجر به ((تقویت نور)) میشود، استفاده از ((تخلیه گازی)) است.

*شایان ذکر است که کاربردهای دیگری مانند ((چاقوی پلاسما)) ، ((تلویزیون پلاسما)) ، ((تفنگ الکترونی)) ، ((لامپ پلاسما)) و غیره نیز وجود دارد که در اینجا فقط کاربردهای پلاسما در حالت کلی بیان شده است.