plasmateknologi

Plasmateknologi omfatter studier og anvendelser av plasma, den fjerde tilstandsformen av materie. plasma er en ionisert gass bestående av nøytrale partikler, positive ioner, negative elektroner og ofte andre frie arter. Plasmer er kjennetegnet av høy elektrisk ledningsevne og sterke kollektive fenomener, som gjør dem spesielt anvendelige i kjemiske og fysiske prosesser.

Plasma genereres ved tilførsel av energi til en gass, for eksempel elektriske felt, radiofrekvens (RF), mikrobølger eller laserlys. Det finnes termiske plasmer (likeveiende temperaturer) og ikke-termiske plasmer (kaldt plasma) der elektronene er mye varmere enn de tunge partiklene. Vanlige plasmakilder inkluderer glødestråleplasma, atmosfærisk trykkplasma (DBD), induktivt koblet plasma (ICP) og kapasitivitetskoblet plasma (CCP).

Viktige anvendelser omfatter materialbehandling og overflatefornyelse (etsing, rensing, aktivering av overflater), filmavsetning og overflatebelegg (PECVD), samt semikonduktorprosessering (plasma etsing og filmavsetning). Innen medisin og miljø brukes plasma til sterilisering, sårbehandling og nedbrytning av skadelige stoffer i vann og avfall. I energi- og romfartssektoren spiller plasmas rolle i fusjonsforskning (tokamak) og i avanserte plasma-drev som Hall-effekt- og ionedrev for romfart.

Sikkerhet og utfordringer: plasmas involverer høyspenning, UV-stråling og skadelige reaktive arter, og krever nøye sikkerhets- og prosesskontroll. Kostnader, prosessuniformitet og funksjonell skalering er sentrale problemstillinger. Plasmateknologi bygger på arbeider fra tidlig på 1900-tallet, blant annet Irving Langmuir.