höghastighetsgasstråle

En höghastighetsgasstråle är en ström av gas som färdas med en hastighet som är signifikant högre än den omgivande gasens hastighet. Denna hastighet kan vara både subsonisk och supersonisk, beroende på förhållandena. Fenomenet uppstår när gas expanderar från ett högre tryckområde till ett lägre tryckområde.

Mekanismerna bakom bildandet av höghastighetsgasstrålar är varierande. En vanlig orsak är när gas släpps ut från en munstycke eller en spricka, där tryckskillnaden driver gasen att accelerera. Termiska effekter kan också spela en roll, som när en gas värms upp och dess molekyler får högre kinetisk energi, vilket leder till ökad hastighet vid expansion. Även elektriska eller magnetiska fält kan användas för att accelerera laddade gaspartiklar och skapa höghastighetsstrålar, särskilt i vakuum.

Tillämpningar av höghastighetsgasstrålar är många. Inom industrin används de i skärprocesser, där en fin och kraftfull gasstråle kan skära genom material. I rymdteknik kan de användas som drivsystem för rymdfarkoster, även om detta är mer specifikt för plasmatillstånd. Inom forskning kan höghastighetsstrålar användas för att studera materialegenskaper, ytkemiska reaktioner eller för att simulera förhållanden i rymden. Inom medicin undersöks användningen av höghastighetsgasstrålar för sterilisering av medicinsk utrustning.