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低温等离子体废气净化设备的历史

  人们早在19世纪初期就提出了是否存在物质第四态的问题,并做了相关探索。其中,法拉第、克鲁克斯等一批物理学对有关气体放电现象做的大量探究和研究实验,为物质第四态的存在提供了有力的证据。 在20世纪初等离子体概念建立了起来,它是指由大量具有相互作用的带电粒子组成的有宏观时空尺度的体系。鉴于该体系无论是部分还是完全电离,其中的正、负电荷总数在数值上总是相等的,故称为等离子体。

  在紧接着的一段时期内,等离子体主要还是作为发光现象、导电流体或高能量密度的热源来加以研究和应用的。直到20世纪60年代,由于高技术的蓬勃发展和对新材料、新工艺的迫切需求,才引起人们对等离子体空间化学现象的广泛关注。自20世纪70年代初以来的近20年中,人们越来越深入地探索物质在等离子体进行化学反应的特征和规律性。同时,在化学合成、薄膜制备、表面处理等领域有效地引入等离子体。


  等离子物作为物质存在的一种状态,相对与的固、液、气“三态”而言,人们可能会比较陌生。这主要因为在地球表面环境中,通常不具备等离子体产生的条件。例如在地球表面空气里,由于宇宙射线的作用在美妙1cm3内大约只产生5对离子。这相对于标准状态下的气体密度,实在是微乎其微。因此只有在特定条件下,才能看到自然界的等离子体现象,如闪电和极光等。


  等离子体按气焰温度划分,实验室等离子体可分为高温等离子体和低温等离子体。温度相当于108~109 K完全电离的等离子体,如太阳、受控热核聚变等离子体,叫做高温等离子体。低温等离子体又可划分为热等离子体和冷等离子体。热等离子体是在稠密高气压(1大气压以上)下,温度为103~105K的等离子体,如电弧、高频和燃烧等离子体,它一般能够向外辐射热量。冷等离子体是电子温度较高(约103~104K)、气体温度低的等离子体,这种等离子体是不会向外辐射热量的。如稀薄低压辉光放电等离子体、电晕放电等离子体、DBD介质阻挡放电等离子体。


  低温等离子体目前研究在能源、信息、材料、化工、医疗、军工、航天等领域表现出了技术竞争力在同其他基础学科、技术领域的相互渗透、促进中, 低温等离子体技术的研究与应用得到了不断发展。

 

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