等離子體(plasma)又叫做電漿,是由部分電子被剝奪后的原子及原子團(tuán)被電離后產(chǎn)生的正負(fù)離子組成的離子化氣體狀物質(zhì),尺度大于德拜長(zhǎng)度的宏觀電中性電離氣體,其運(yùn)動(dòng)主要受電磁力支配,并表現(xiàn)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(zhì)存在的第四態(tài)。等離子體是一種很好的導(dǎo)電體,利用經(jīng)過(guò)巧妙設(shè)計(jì)的磁場(chǎng)可以捕捉、移動(dòng)和加速等離子體。等離子體物理的發(fā)展為材料、能源、信息、環(huán)境空間、空間物理、地球物理等科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展提供了新的技術(shù)和工藝。
等離子體由離子、電子以及未電離的中性粒子的集合組成,整體呈中性的物質(zhì)狀態(tài)。等離子體可分為兩種:高溫和低溫等離子體。等離子體溫度分別用電子溫度和離子溫度表示,兩者相等稱為高溫等離子體;不相等則稱低溫等離子體。低溫等離子體廣泛運(yùn)用于多種生產(chǎn)領(lǐng)域。例如:等離子電視,嬰兒尿布表面防水涂層,增加啤酒瓶阻隔性。更重要的是在電腦芯片中的蝕刻運(yùn)用,讓網(wǎng)絡(luò)時(shí)代成為現(xiàn)實(shí)。
當(dāng)光打在金屬表面時(shí),二維光或是等離子體就會(huì)被激發(fā)。等離子體可以被看作是光子和電子的連接。
可以建立一個(gè)混合原則,由光轉(zhuǎn)變成的等離子體在金屬表面?zhèn)鞑r(shí)(該等離子體的波長(zhǎng)比原始光波的波長(zhǎng)小的多);等離子體能被二維光學(xué)儀器(鏡子、波導(dǎo)、透鏡等)處理,等離子體能再次轉(zhuǎn)變成光或者電信號(hào)。
等離子體傳感器和癌癥儀:NaomiHalas描述了等離子體怎樣激發(fā)小金屬層表面的,米粒形狀的粒子能量很大,做光譜學(xué)試驗(yàn)的光是微分子數(shù)量級(jí)。在米粒狀粒子彎曲頂端處等離子體電場(chǎng)比用來(lái)激發(fā)等離子體的電場(chǎng)強(qiáng)很多,并且它在很大程度上改進(jìn)了光譜的速率和性。換一種說(shuō)法,納米數(shù)量級(jí)的等離子體不僅可以用來(lái)鑒定,還可以用來(lái)殺死癌細(xì)胞。
等離子體顯微鏡:IgorSmolyaninov報(bào)道稱他和他的同事能夠拍下來(lái)空間分辨率在60nm的物體(如果是實(shí)用材料,分辨率能達(dá)到30nm),而用激光激發(fā)只能達(dá)到515nm。換句話說(shuō),用這種分辨率制造的顯微鏡會(huì)比平常使用的衍射方法好的多;而且,這更是遠(yuǎn)場(chǎng)顯微鏡――光源不用放在少于光波長(zhǎng)的范圍內(nèi)。巨大光極化和光傳輸:GennadyShvets報(bào)道當(dāng)表面的聲子被光激發(fā)來(lái)制造超棱鏡(用平板材料透鏡化)顯微鏡是紅外線光顯微鏡波長(zhǎng)的二十分之一。他和他的同事能拍下樣品表面下的特征,他們稱為“巨大的光傳輸”,照射到表面的光比一般光的波長(zhǎng)小的多。