plasmaegenskaperna

Plasmaegenskaperna avser de fysiska kännetecken hos plasma – ett tillstånd av materia där en betydande del av atomerna är joniserade och fria elektroner och joner uppträder i ett gemensamt elektromagnetiskt fält.

Plasma kännetecknas av hög elektrisk ledningsförmåga, stark respons mot elektriska och magnetiska fält och ett kollektivt beteende som följer av långräckviddiga Coulomb-interaktioner. På makroskopisk nivå är plasman vanligtvis quasi-neutralt, vilket innebär att den totala positiva och negativa laddningen är balanserad (n_e ≈ n_i). Denna neutrality är vad som gör att plasman ofta beter sig som en enhet i fält.

Väsentliga parametrar är densitet n_e, elektronisk temperatur T_e och jonisk temperatur T_i. Debye-längden λ_D anger hur långt fält kan tränga in i plasman innan störningar neutraliseras, medan plasmafrekvensen ω_p beskriver hur snabbt fria elektroner svarar på störningar. Plasman uppvisar kollektiva oscillationer, såsom Langmuir-vågor, och dess dynamik styrs av elektromagnetiska krafter i stället för enbart enstaka partiklars rörelse.

Beteende under magnetfält beskrivs ofta med begreppet plasma-beta (β), förhållandet mellan plasmapress och magnetisk tryck, och i större skala används magnetohydrodynamik (MHD) för att modellera strömmar och konfinering i t.ex. fusionsexperiment eller rymdmiljöer.

Typer av plasmer inkluderar laboratorieplasmer, rymd- och astrofysikplasmer samt tekniska tillämpningar som lysrör, plasmaytbeläggningar och materialbearbetning. Diagnostiska metoder som Langmuir-prober, spektroskopi och interferometri används för att studera deras egenskaper.