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プラズマ

plasma

 すべての物質は,低温からしだいに昇温すると,分子や原子の強い結合によって変形が制約される固体状態から,熱運動によって結合が弱くなり変形は自由であるが体積変化が小さい液体状態をへて,分子や原子がランダムに運動して拡散が生じるような気体状態に変化する.さらに,温度が上昇すると(数千℃から数万℃),熱運動によって電子と原子核間の結合も解き離たれ,電気的に中性な気体粒子の中に電子とイオンが等量混在した電離気体いわゆる弱電離プラズマの状態になり,ついには原子や分子が完全に電離した完全電離プラズマになる.このようにプラズマは第四の物質の状態と考えることができる.自然界ではプラズマは稲妻やオーロラなどでなじみ深いが,大気の上層からさらに宇宙空間においてはほとんどがプラズマ状態にある.プラズマは熱電離,光電離,圧力電離,放電などにより発生するが,工業的には通常放電が利用される.近年の材料の傾斜化,積層化,多層化,超薄膜化あるいは加工の微細化に関連してプラズマの化学反応を利用した新しいプロセスの開発が活発に行われている.