經(jīng)常都會(huì)有朋友咨詢等離子清洗機(jī)的等離子體溫度問(wèn)題，主要原因是擔(dān)心等離子清洗機(jī)在處理產(chǎn)品或工件時(shí)，因等離子體溫度過(guò)高損傷材料表面。其實(shí)啊，大家感受到的是等離子體的氣體溫度Tg，而等離子體溫度應(yīng)該包括以下內(nèi)容：
從宏觀角度來(lái)看，溫度是物體冷熱的程度，而從微觀角度，溫度是粒子運(yùn)動(dòng)的量度，溫度越高粒子平均動(dòng)能越大，反之亦然。等離子體中常直接用粒子的平均能量來(lái)表征溫度，當(dāng)一個(gè)電子（荷電量為1.6×10-19庫(kù)侖）在電場(chǎng)中通過(guò)電位差為1伏特區(qū)間時(shí)，電子從電場(chǎng)中獲得的能量為W=1eV，1eV=1.6×10-19庫(kù)侖×1伏特=1.6022×10-19焦耳，1eV對(duì)應(yīng)的溫度是11600K（開(kāi)氏溫度；開(kāi)爾文）。
等離子主要是通過(guò)粒子間碰撞來(lái)相互傳遞能量，達(dá)到熱力學(xué)平衡，但各類粒子之間碰撞幾率是不相等的，因而傳遞能量也是不相等的。一般同類粒子之間碰撞幾率比較大，能量傳遞有效，容易通過(guò)碰撞達(dá)到平衡狀態(tài)，它們各自服從麥克斯韋分布具有各自熱力學(xué)平衡溫度，如電子-電子碰撞達(dá)到熱力學(xué)平衡具有一定的溫度Te，叫電子溫度。離子-離子碰撞達(dá)到熱力學(xué)平衡具有一定溫度Ti，叫離子溫度，但電子和離子之間由于兩者質(zhì)量相差懸殊，雖然也發(fā)生碰撞，但并不一定能達(dá)到平衡，所以Te和Ti不一定相同
若放電是在接近于大氣壓的高氣壓條件下進(jìn)行，那么電子、離子、中性粒子會(huì)通過(guò)激烈碰撞而充分交換動(dòng)能，從而使等離子體達(dá)到熱平衡狀態(tài)。
若電子、離子、中性粒子（中性氣體）的溫度分別為T(mén)e，Ti，Tn，我們把這三種粒子的溫度近似相等（Te≈ Ti ≈ Tn）的熱平衡等離子體，稱為熱等離子體(thermal plasma)，在實(shí)際的熱等離子體發(fā)生裝置中，陰極和陽(yáng)極間的電弧放電作用使得
流入的工作氣體發(fā)生電離，輸出的等離子體呈噴射狀，可用作等離子體射流（常壓射流等離子體plasma jet）、等離子體噴焰（plasma torch）等。
另一個(gè)方面，幾百帕以下的低氣壓等離子體常常處于非熱平衡狀態(tài)，電子在與離子或中性粒子的碰撞過(guò)程中幾乎不損失能量，所以有Te>>Ti，Ti>>Tn。我們把這樣的等離子體稱為低溫等離子體（冷等離子體cold plasma）。低溫等離子體是工業(yè)應(yīng)用中應(yīng)用廣泛的等離子體，常見(jiàn)的就有真空（低壓）等離子清洗機(jī)。
網(wǎng)站客服
