Others 저온 플라즈마에서 이온, 전자, 중성자 온도의 비평형이 생기는 이유에 대해서...
2009.11.28 17:19
안녕하십니까...
일본에서 석사과정을 밟고있는 학생입니다.
제가 이분야가 아니라서...서적도 찾아보고 인터넷을 찾아봐도...비평형이 생기는 이유에 대해서 언급된것을
찾을 수가 없습니다. 그래서 도움 요청합니다.
댓글 1
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김곤호
2009.11.28 17:19
플라즈마가 어떻게 만들어지고 유지되는 가를 생각해 보기 바랍니다. 전자가 외부에서 준 전기장을 통해서나 유도된 전기장에서 가속되고 가속된 전자들이 중성가스 입자와 충돌을 하고 이온화를 통해서 플라즈마 상태가 만들어 집니다. 이온화를 통해서 만들어지는 전자와 이온들은 일부이며, 대부분은 중성입자 상태로 있어, 공정에 사용되는 저온 플라즈마에는 세가지 전하 종류가 존재하게 됩니다. 전자와 이온, 그리고 중성입자이며, 이들 중 전기장에 의해 가속받아 에너지를 얻는 크기는 가장 가벼운 전자가 월등히 크고, 이온이 그 다음, 중성입자는 가속받을 이유가 없습니다. 얻은 에너지는 잦은 충돌에 의해서 열적 평형상태가 되게 되는데, 전자들은 움직임이 타 입자에 비해 비교할 수 없이 빠르고 충돌도 잦아 쉽게 평형상태가 되며, 또한 무겁고 에너지를 적게 받은 이온이나 중성입자에 비해서 높은 에너지 (높은 온도)의 평형상태에 쉽게 도달합니다. 상대적으로 이온은 낮은 에너지의 평형상태, 중성입자는 전자와 이온의 충돌에 의해서 일부 에너지를 얻어 아주 낮은 온도의 평형상태가 되게 됩니다, 이들 세 하전 입자의 열적 평형상태는 서로 다르게 구분될 수 있어, 비평형 상태라 합니다. 하지만 서로간의 충돌이 보다 빈번해 진다면 전자들끼리의 충돌과 전자-이온, 전자-중성입자, 및 이온-중성입자의 충돌이 늘어나면서 서로간의 에너지 상태가 유사해 지는 상태가 되기도 하고, 이경우 열 플라즈마에서 일부 관측되기도 합니다.
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