多功能寬密度等離子體不同于其他物質的第四態

 

　　多功能寬密度等離子體又叫做電漿，是由部分電子被剝奪后的原子及原子團被電離后產生的正負離子組成的離子化氣體狀物質，尺度大于德拜長度的宏觀電中性電離氣體，其運動主要受電磁力支配，并表現出顯著的集體行為。它廣泛存在于宇宙中，常被視為是除去固、液、氣外，物質存在的第四態。等離子體是一種很好的導電體，利用經過巧妙設計的磁場可以捕捉、移動和加速等離子體。等離子體物理的發展為材料、能源、信息、環境空間、空間物理、地球物理等科學的進一步發展提供了新的技術和工藝。

 

　　多功能寬密度等離子體是不同于固體、液體和氣體的物質第四態。物質由分子構成，分子由原子構成，原子由帶正電的原子核和圍繞它的、帶負電的電子構成。當被加熱到足夠高的溫度或其他原因，外層電子擺脫原子核的束縛成為自由電子，就像下課后的學生跑到操場上隨意玩耍一樣。電子離開原子核，這個過程就叫做"電離"。這時，物質就變成了由帶正電的原子核和帶負電的電子組成的、一團均勻的"漿糊"，因此人們戲稱它為離子漿，這些離子漿中正負電荷總量相等，因此它是近似電中性的，所以就叫等離子體。

 

　　看似"神秘"的多功能寬密度等離子體，其實是宇宙中一種常見的物質，在太陽、恒星、閃電中都存在等離子體，它占了整個宇宙的99%。21世紀人們已經掌握和利用電場和磁場產生來控制等離子體。常見的等離子體是高溫電離氣體，如電弧、霓虹燈和日光燈中的發光氣體，又如閃電、極光等。金屬中的電子氣和半導體中的載流子以及電解質溶液也可以看作是等離子體。在地球上，等離子體物質遠比固體、液體、氣體物質少。在宇宙中，等離子體是物質存在的主要形式，占宇宙中物質總量的99%以上，如恒星(包括太陽)、星際物質以及地球周圍的電離層等，都是等離子體。