簡介
等離子态是一種普遍存在的狀态。宇宙中大部分發光的星球内部溫度和壓力都很高，這些星球内部的物質差不多都處于等離子态。隻有那些昏暗的行星和分散的星際物質裡才可以找到固态、液态和氣态的物質。
等離子體的用途非常廣泛．從我們的日常生活到工業、農業、環保、軍事、宇航、能源、天體等方面，它都有非常重要的應用價值．
具體介紹
等離子狀态使指物質原子内的電子在高溫下脫離原子核的吸引，使物質呈為正負帶電粒子狀态存在。
在日常生活中，我們會遇到各種各樣的物質．根據它們的狀态，可以分為三大類，即固體、液體和氣體．例如鋼鐵是固體，水是液體，而氧氣是氣體．任何一種物質，在一定條件下都能在這三種狀态之間轉變．以水為例，在一個标準大氣壓下，當溫度降到0℃以下時，水開始變成冰．而當溫度升到100℃時，水就會沸騰而變成水蒸汽．
如果溫度不斷升高，氣體又會怎樣變化呢？科學家告訴我們，這時構成分子的原子發生分裂，形成為獨立的原子，如氮分子會分裂成兩個氮原子，我們稱這種過程為氣體分子的離解．如果再進一步升高溫度，原子中的電子就會從原子中剝離出來，成為帶正電荷的原子核和帶負電荷的電子，這個過程稱為原子的電離．當這種電離過程頻繁發生，使電子和離子的濃度達到一定的數值時，物質的狀态也就起了根本的變化，它的性質也變得與氣體完全不同．為區别于固體、液體和氣體這三種狀态，我們稱物質的這種狀态為物質的第四态，又起名叫等離子态．
在茫茫無際的宇宙空間裡，等離子态是一種普遍存在的狀态。宇宙中大部分發光的星球内部溫度和壓力都很高，這些星球内部的物質差不多都處于等離子态。隻有那些昏暗的行星和分散的星際物質裡才可以找到固态、液态和氣态的物質。
就在我們周圍，也經常看到等離子态的物質。在日光燈和霓虹燈的燈管裡，在眩目的白熾電弧裡，都能找到它的蹤迹。另外，在地球周圍的電離層裡，在美麗的極光、大氣中的閃光放電和流星的尾巴裡，也能找到奇妙的等離子态。
等離子态
将氣體加熱，當其原子達到幾千甚至上萬攝氏度時，電子就會被原子被"甩"掉，原子變成隻帶正電荷的離子。此時，電子和離子帶的電荷相反，但數量相等，這種狀态稱做等離子态。人們常年看到的閃電、流星以及熒光燈點燃時，都是處于等離子态。人類可以利用它放出大量能量産生的高溫，切割金屬、制造半導體元件、進行特殊的化學反應等‘在茫茫無際的宇宙空間裡，等離子态是一種普遍存在的狀态。宇宙中大部分發光的星球内部溫度和壓力都很高，這些星球内部的物質差不多都處于等離子态。隻有那些昏暗的行星和分散的星際物質裡才可以找到固态、液态和氣态的物質。等離子體等離子态，（電漿，英文：Plasma）是一種電離的氣體，由于存在電離出來的自由電子和帶電離子，等離子體具有很高的電導率，與電磁場存在極強的耦合作用。等離子态在宇宙中廣泛存在，常被看作物質的第四态（有人也稱之為“超氣态”）。等離子體由克魯克斯在1879年發現，“Plasma”這個詞，由朗廖爾在1928年最早采用。等離子體的性質1等離子體是由大量帶電粒子組成的非凝聚系統。例如，當氣體被加熱到足夠高的溫度，或受到高能帶電粒子轟擊時，中性氣體原子将被電離，空間中形成大量的自由電子和陽離子，但總體上又保持電中性。2實際使用的等離子體則是由大量自由電子、陽離子、陰離子、原子和分子組成的、整體上近似電中性的物質狀态。3等離子體狀态是物質存在的基本形态之一，與固态，液态和氣态并列，稱為物質第四态。4等離子體的主要特征是：粒子間存在長城庫侖相互作用，等離子體的運動與電磁場的運動緊密耦合，存在極其豐富的集體效應和集體運動模式。和物質的另外三态相比，等離子體可以存在的參數範圍異常寬廣（其密度，溫度以及磁場強度都可以跨越十幾個數量級）；等離子體的形态和性質受外加電磁場的強烈影響，并存在極其豐富的集體運動模式（如各種電磁波，漂移波，靜電波以及非線性的相幹結構和湍動）；5此外，等離子體對外界條件還十分敏感。所以，等離子體性質的研究強烈的依賴于具體的研究對象。等離子态常被稱為“超氣态”，它和氣體有很多相似之處，比如：沒有确定形狀和體積，具有流動性，但等離子也有很多獨特的性質。
電離
等離子體和普通氣體的最大區别是它是一種電離氣體。由于存在帶負電的自由電子和帶正電的離子，有很高的電導率，和電磁場的耦合作用也極強：帶電粒子可以同電場耦合，帶電粒子流可以和磁場耦合。描述等離子體要用到電動力學，并因此發展起來一門叫做磁流體動力學的理論。
組成粒子和一般氣體不同的是，等離子體包含兩到三種不同組成粒子：自由電子，帶正電的離子和未電離的原子。這使得我們針對不同的組分定義不同的溫度：電子溫度和離子溫度。輕度電離的等離子體，離子溫度一般遠低于電子溫度，稱之為“低溫等離子體”。高度電離的等離子體，離子溫度和電子溫度都很高，稱為“高溫等離子體”。
相比于一般氣體，等離子體組成粒子間的相互作用也大很多。
速率分布
一般氣體的速率分布滿足麥克斯韋分布，但等離子體由于與電場的耦合，可能偏離麥克斯韋分布。
常見的等離子體
等離子體是存在最廣泛的一種物态，目前觀測到的宇宙物質中，99%都是等離子體。
*人造的等離子體
o熒光燈，霓虹燈燈管中的電離氣體
o核聚變實驗中的高溫電離氣體
o電焊時産生的高溫電弧
*地球上的等離子體
o火焰（上部的高溫部分）
o閃電
o大氣層中的電離層
o極光
*宇宙空間中的等離子體
o恒星
o太陽風
o行星際物質
o恒星際物質
o星雲
*其它等離子體
應用領域
等離子體的用途非常廣泛．從我們的日常生活到工業、農業、環保、軍事、宇航、能源、天體等方面，它都有非常重要的應用價值。一個重要的研究是高溫等離子體和受控熱核聚變反應：如果用物質中最輕的元素，如氫的同位素氘，形成一個攝氏幾千萬度的高溫等離子體，那麼，這些原子核會發生核反應．結果會放出巨大的能量，科學家稱它為熱核聚變反應．氫彈就是這樣一個爆炸性的熱核聚變反應．但人類希望有一個慢慢放出能量并可以發電的熱核聚變反應，建造一個“人造小太陽”，然而，這個目标至今尚未實現。另一個重要應用是一些特殊的化學元素形成一個攝氏幾萬度的低溫等離子體，這時，物質間會發生特殊的化學反應，因此可用來研制新的材料．如在鑽頭等工具上塗上一層薄薄的钛來提高工具的強度、制造太陽能電池、在飛機的表面上塗一層專門吸收雷達波的材料可躲避雷達的跟蹤（即隐形飛機）……這些被稱為等離子體薄膜技術。另外，還可用等離子體脫掉煙塵中的硫、用等離子體照射種子來提高農作物的産量、研制大屏幕的等離子體電視機、研制等離子體火箭發動機到火星等遙遠的宇宙去旅行……等離子體的應用真是舉不勝舉。等離子的特點：等離子是一種自發光顯示技術，不需要背景光源，因此沒有LCD顯示器的視角和亮度均勻性問題，而且實現了較高的亮度和對比度。而三基色共用同一個等離子管的設計也使其避免了聚焦和彙聚問題，可以實現非常清晰的圖像。與CRT和LCD顯示技術相比，等離子的屏幕越大，圖像的色深和保真度越高。除了亮度、對比度和可視角度優勢外，等離子技術也避免了LCD技術中的響應時間問題，而這些特點正是動态視頻顯示中至關重要的因素。因此從目前的技術水平看，等離子顯示技術在動态視頻顯示領域的優勢更加明顯，更加适合作為家庭影院和大屏幕顯示終端使用。等離子顯示器無掃描線掃描，因此圖像清晰穩定無閃爍，不會導緻眼睛疲勞。等離子也無X射線輻射。由于這些突出特點，等離子堪稱真正意義上的綠色環保顯示産品，是替代傳統CRT彩電的理想産品。
顯示屏和電視
PDP的全稱是PlasmaDisplayPanel，中文叫等離子顯示器，它是在兩張超薄的玻璃闆之間注入混合氣體，并施加電壓利用熒光粉發光成像的設備。與CRT顯像管顯示器相比，具有分辨率高，屏幕大，超薄，色彩豐富、鮮豔的特點。與LCD相比，具有亮度高，對比度高，可視角度大，顔色鮮豔和接口豐富等特點。工作原理：是一種利用氣體放電的顯示技術，其工作原理與日光燈很相似。它采用了等離子管作為發光元件，屏幕上每一個等離子管對應一個像素，屏幕以玻璃作為基闆，基闆間隔一定距離，四周經氣密性封接形成一個個放電空間。放電空間内充入氖、氙等混合惰性氣體作為工作媒質。在兩塊玻璃基闆的内側面上塗有金屬氧化物導電薄膜作激勵電極。當向電極上加入電壓，放電空間内的混合氣體便發生等離子體放電現象。氣體等離子體放電産生紫外線，紫外線激發熒光屏，熒光屏發射出可見光，顯現出圖像。當使用塗有三原色（也稱三基色）熒光粉的熒光屏時，紫外線激發熒光屏，熒光屏發出的光則呈紅、綠、藍三原色。當每一原色單元實現256級灰度後再進行混色，便實現彩色顯示。等離子體顯示器技術按其工作方式可分為電極與氣體直接接觸的直流型PDP和電極上覆蓋介質層的交流型PDP兩大類。目前研究開發的彩色PDP的類型主要有三種：單基闆式（又稱表面放電式）交流PDP、雙式（又稱對向放電式）交流PDP和脈沖存儲直流PDP。等離子彩電PDP是在兩張薄玻璃闆之間充填混合氣體，施加電壓使之産生離子氣體，然後使等離子氣體放電，與基闆中的熒光體發生反應，産生彩色影像。等離子彩電又稱“壁挂式電視”，不受磁力和磁場影響，具有機身纖薄、重量輕、屏幕大、色彩鮮豔、畫面清晰、亮度高、失真度小、節省空間等優點。等離子是采用近幾年來高速發展的等離子平面屏幕技術的新—代顯示設備，目前市場上銷售的産品有兩種類型，一種是等離子顯示屏，另一種是等離子電視，兩者在本質上沒有太大的區别，唯一的區别是有沒有内置電視接收調諧器。由于PDP發展初期主要是針對商業展示用途，所以當前仍有很多PDP都沒有内置電視接收調諧器，也就是說，不能直接接收電視信号。因此如果選擇的是這種産品，那麼隻能通過衛星解碼器或錄像機等其它設備來兼作電視訊号調諧接收器，也可另購—個電視接收器。現在等離子已經開始面對家庭用戶設計生産，目前生産的部分等離子開始内置電視接收器，這些機型預先就設有RF射頻連接端子，可以直接播放電視節目。大部分國産的PDP都是内置電視接收器，如海信、上廣電SVA和TCL的多款産品。而國外的廠家，有些産品采用外置電視接收器，也有部分産品采用内置電視接收器。一般把外置電視接收器的PDP稱為等離子顯示屏，把内置電視接收器的PDP稱為等離子電視，選購時應問清楚是否帶電視接收功能。
切割機
在工業上的應用有等離子切割機，等離子切割配合不同的工作氣體可以切割各種氧氣切割難以切割的金屬，尤其是對于有色金屬（不鏽鋼、鋁、銅、钛、鎳）切割效果更佳；其主要優點在于切割厚度不大的金屬的時候，等離子切割速度快，尤其在切割普通碳素鋼薄闆時，速度可達氧切割法的5~6倍、切割面光潔、熱變形小、幾乎沒有熱影響區。
等離子劍
等離子劍 （英語：lightsaber）又譯光劍，在《星球大戰》的世界觀中是一種占有舉足輕重地位的武器，無論是有關星戰的電影、小說或是遊戲中都經常可以見到。在星戰的世界觀中，光劍的概念即是傳統的金屬劍身被某種以純粹能量形式存在的物質所代替，而這種能量可以被凝聚成長度一米左右的劍刃形狀，并發出特定顔色的光芒。關于這種能量到底是什麼，或許是由于有些媒體的錯誤宣傳，有時人們會不正确地把這種構成劍身的物質簡單理解為激光或其他什麼光束，從而引起一些光劍是否違反物理定律之類的疑問，但事實是星戰中任何地方都找不到支持劍身由光構成這一說法的證據，盡管能量這一說法非常含糊。有說法解釋這種能量為一團等離子體，受到很強的磁場作用被束縛成劍的形狀。光劍的劍身是由其後的金屬劍柄發射出的，劍柄一般來說約長二十至三十厘米，可以根據使用者的個人需要被設計成特定的樣式。光劍開關開啟和關閉時，以及光劍揮動時都會發出磁場嗡嗡的聲音。
焊機
等離子弧是離子氣被電離産生高溫離子氣流，從噴嘴細孔中噴出，經壓縮形成細長的弧柱，其溫度可達18000-24000K，高于常規的自由電弧，如：氩弧焊僅達5000-8000K。由于等離子弧具有弧柱細長，能量密度高的特點，因而在焊接領域有着廣泛的應用。
等離子焊機具有以下明顯特點：
高效高質量的等離子焊接工藝方法，利用等離子電弧良好的小孔穿透的能力，在保證單面焊雙面成型的同時，盡量提高焊接速度，是TIG焊接效率的5~7倍。
采用等離子與TIG複合焊，等離子打底，TIG蓋面，可以更加有效提高焊接質量和效率。TIG焊的自由電弧有良好的履蓋能力，再配合上适量的填充金屬重熔，達到正面成形美觀的效果，是單槍等離子焊接效率的1.3-1.5倍。
主要針對薄壁3~10mm不鏽鋼闆、钛合金闆等材料容器的縱環縫焊接。
對于壁厚8mm以下不鏽鋼闆、壁厚10mm以下钛合金闆不開坡口可實現單面焊雙面成型。
隐形飛機
等離子體另一個重要應用是一些特殊的化學元素形成一個宏觀溫度并不高，但電子溫度可達到攝氏幾萬度的低溫等離子體，這時，物質間會發生特殊的化學反應，因此可用來研制新的材料．如在鑽頭等工具上塗上一層薄薄的氮化钛來提高工具的強度、制造太陽能電池、在飛機的表面上塗一層專門吸收雷達波的材料可躲避雷達的跟蹤（即隐形飛機）……這些被稱為等離子體薄膜技術。
工作原理
這是一種利用氣體放電的顯示技術，其工作原理與日光燈很相似。它采用了等離子管作為發光元件，屏幕上每一個等離子管對應一個像素，屏幕以玻璃作為基闆，基闆間隔一定距離，四周經氣密性封接形成一個個放電空間。放電空間内充入氖、氙等混合惰性氣體作為工作媒質。
在兩塊玻璃基闆的内側面上塗有金屬氧化物導電薄膜作激勵電極。 當向電極上加入電壓，放電空間内的混合氣體便發生等離子體放電現象。氣體等離子體放電産生紫外線，紫外線激發熒光屏，熒光屏發射出可見光，顯現出圖像。當使用塗有三原色（也稱三基色）熒光粉的熒光屏時，紫外線激發熒光屏，熒光屏發出的光則呈紅、綠、藍三原色。當每一原色單元實現256級灰度後再進行混色，便實現彩色顯示。等離子體顯示器技術按其工作方式可分為電極與氣體直接接觸的直流型PDP和電極上覆蓋介質層的交流型PDP兩大類。二十一世紀研究開發的彩色PDP的類型主要有三種：單基闆式（又稱表面放電式）交流PDP、雙式（又稱對向放電式）交流PDP和脈沖存儲直流PDP。
手術系統
“等離子體”技術，是以特定超低頻率100Khz電能激發介質（Nacl）産生等離子體，等離子體中的高速帶電粒子直接打斷分子鍵，使蛋白質等組織裂解汽化成H2,O2,CO2,N2和甲烷等低分子量氣體。
普通高頻500-4000KHz可改變電場下，粒子一方面無法獲得足夠的加速時間，處于往複的震蕩狀态；另一方面高頻下加劇的分子摩擦會産生較強的熱效應，且頻率越高産熱越多。
但100KHz低頻穩定電場下，粒子則會獲得更長的加速時間，最終形成帶有更大動能的高速帶電粒子，直接打斷分子鍵。此外因頻率低，較之高頻大大降低了分子間的摩擦産熱，使切割、消融和止血等過程都在40℃~70℃内完成，從而實現微創效應。
電外科設備經曆了“電刀”—“普通射頻”—“等離子體射頻”，由低向高的發展階段。
“等離子體”技術用直接的“汽化”工作方式徹底改變了傳統“射頻”的“熱能”工作方式，40℃~70℃的組織汽化替代了傳統“切割”、“止血”等過程中上百度高溫對組織的灼傷破壞作用，大大降低了手術過程中的創傷。
“等離子體”技術在臨床治療中産生的微創效應正是未來醫學發展的趨勢。
其他用處
另外，還可用等離子體脫掉煙塵中的硫、用等離子體照射種子來提高農作物的産量、研制大屏幕的等離子體電視機、研制等離子體火箭發動機到火星等遙遠的宇宙去旅行……等離子體的應用舉不勝舉。
還有，等離子在醫學手術治療方面也受到重視。譬如2011年來受大衆歡迎的等離子低溫消融手術--用來治療鼻炎，咽炎，打鼾等疾病。等離子低溫消融手術的原理是使電極和組織間形成等離子薄層，層中離子被電場加速，并将能量傳遞給組織，在低溫下（40℃―70℃）打開細胞間分子結合鍵，使靶組織中的細胞分解為碳水化合物和氧化物造成病變組織液化消融，稱為等離子（不是熱效應），從而達到靶組織體積減容的效果。
其争論點
産生磁場的必備條件是電荷的變化或者電荷的運動，這個是麥克斯韋電磁場理論的最基本的定理，所以如果說等離子自己能夠産生磁場影響其他離子的運動，就不需要附加電壓點火了，這不相當于能量是無限的，不就是永動機了嗎，這就違反了能量守恒定律；
所以等離子的點火的關鍵步驟還是附加的電場才對，離子在電場的作用下運動就會産生磁場，這正是電磁波的構成；科技加熱能夠使分子電離化的，因為氣體分子加熱就會膨脹，而電離的本質從分子的角度出發，就是分子間的離子鍵斷裂，如果是氣體分子，要使鍵斷裂必須要給鍵足夠大的力，而這正是氣體分子難以解決的問題，因為加熱氣體，隻會使氣體分子的運動速度加快，是的氣體膨脹，鍵是不會斷裂的，所以需要限制空間，最多能夠加熱到超臨界溫度這個正是發電站的瓶頸，而這個溫度下根本就不能電離。
