Plasmagebied

Plasmagebied is een regio waarin een gas geïoniseerd is tot plasma, een toestand waarin vrije elektronen en ionen domineren en collectieve elektromagnetische krachten een belangrijke rol spelen. In zo’n gebied zijn deeltjes onschermbaar en reageren ze op elektrische en magnetische velden, waardoor plasmatische verschijnselen zoals golven, drijven en verplaatsingen ontstaan. De karakteristieke eigenschappen worden bepaald door de temperatuur, dichtheid en de ionisatiegraad van het gas. Op macroniveau is het plasma meestal quasi-neutraal, terwijl op microschaal lokale afwijkingen voorkomen. De Debye-lengte geeft aan over welke afstand elektrische velden worden gedEmpowerd, en plasmavariaties kunnen zich snel voortplanten in de vorm van plasmafysische golven.

Een plasmagebied kent grenzen: aan de rand of randvlaktes kan de ionisatie afnemen en ontstaat een plasmascheid of een scheiding met vacuum of een stille omgeving. Dicht bij oppervlaktes ontstaat vaak een dunne elektrische laag, de sheath, die karakteristiek is voor plasmasystemen met materialen.

Plasmagebieden komen zowel in de natuur als in technologische toepassingen voor. Natuurlijke voorbeelden zijn het zonnevlammen, de interstellaire gaswolken en blikseminslag. In de technologie worden plasmagebieden gebruikt bij halfgeleiderfabricage (plasma etsen en deposition), oppervlaktebehandeling, fluorescentieverlichting en fusiereactoren.

Diagnostiek gebeurt met instrumenten zoals Langmuir-probes, spectroscopie en interferometrie om parameters als temperatuur, dichtheid en ionisatiegraad te bepalen. Plasmasystemen worden wereldwijd bestudeerd in laboratoria en industrie vanwege hun unieke eigenschappen en toepassingen.