Plasmagedreven

Plasmagedreven is een term die verwijst naar systemen, apparaten of processen die plasma gebruiken als aandrijf- of energiedrager. Plasma is een geïoniseerd gas met vrije elektronen en geladen deeltjes; in plasmagedreven toepassingen wordt dit plasma gecreëerd en gecontroleerd ingezet om beweging, omzetting of activering te bewerkstelligen.

Een bekend toepassingsgebied is plasmagedreven voortstuwing in de ruimtevaart. Bij ionen- en Hall-effect thrusters en magnetoplasmadynamische (MPD) thrusters wordt een propellantsgas geïoniseerd tot plasma en vervolgens versneld door elektrische en magnetische velden. Dit levert stuwkracht op met een hoog specifiek impuls, wat langdurige missies mogelijk maakt. Nadelen zijn onder meer aanzienlijke energiebehoefte, systemische complexiteit en warmtebeheer.

In industriële en onderzoeksomgevingen wordt plasma ook gebruikt als aandrijfmiddel achter diverse processen. Plasmas kunnen processen zoals slepen, snijden en lassen aandrijven, en coatings of verdichtingen worden toegepast via plasma-gebasseerde technieken zoals PECVD (plasma-gedreven chemische dampdepositie). Plasma-arc lassen levert hoge warmte-invoer met gerichte smeltlagen. Deze toepassingen profiteren van de hoge energiedichtheid van plasma en de mogelijkheid tot snelle procesregeling.

Voordelen en uitdagingen: plasmagedreven systemen bieden vaak een hoge energiedichtheid, non-contactwerking en gerichte controle voor specifieke taken, waaronder bewerkingen onder vacuüm. Uitdagingen zijn onder meer de behoefte aan complexe elektrische en magnetische systemen, warmteafvoer, materiaal erosie door plasma, elektromagnetische interferentie en hoge kosten.

Zie ook: plasmafysica, plasmaprocessen, plasmagedreven voortstuwing, ionen- en Hall-thrusters, MPD-thrusters, PECVD, plasma snijden.