Plazmamonitorok.

Az előadások a következő témára: "Plazmamonitorok."— Előadás másolata:

1 Plazmamonitorok

2 Mi a láng? A láng égő gáz vagy izzásig hevített gázalakú test.
Amely test égésekor nem fejleszt éghető gázokat, vagy maga nem alakul át az égési meleg által gázalakuvá, az nem éghet lánggal, hanem csak izzik. Ilyen a pl. a vas A foszfor, hidrogén, kén, szerves anyagok lánggal égnek, mert amennyiben nem gázok, mégis éghető gázalakú termékek fejlődnek belőlük. Láng megjegyzés

3 Mi a plazma? A plazma ionizált gázt jelent, illetve a negyedik halmazállapotot jelenti A legtöbb kémiai anyag  – a hőmérséklettől és a nyomástól függően – négy halmazállapotban lehet stabilis állapotú:  szilárd, folyékony, gáz(másképpen légnemű) plazmaállapot.

4 Mi a plazma? Plazma a gáz-halmazállapotból keletkezik az atomok ill. molekulák ionizációja révén. Nagyon nagy hőmérsékleten, sugárzás vagy elektromos kisülés hatására az atomokból elektronok szakadnak le. A plazma állapotban szabadon mozgó pozitív ionok és negatív elektronok vannak olyan arányban, hogy az egész rendszer elektromosan semleges. A szabadon mozgó részecskék miatt a plazma jól vezeti az elektromos áramot.

5 Hol találkozunk plazmával?
Földi viszonyok között plazma képződik például a villámban, elektromos szikrában, koronakisülésben, elektromos ívben,gázkisülési csövekben stb. A sarki fény (az északi féltekén gyakran: északi fény (aurora borealis), délen: aurora australis) a Föld északi és déli sarkánál a légkörbe behatoló töltött részecskék (elsősorban protonok és elektronok) által keltett időleges fényjelenség. Leginkább késő ősztől kora tavaszig figyelhető meg gyakrabban (de nem állandóan) az északi sarkkörtől északra, illetve adéli sarkkörtől délre. Magyarországról általában nem látható. Nevét a római hajnalistennő Aurora nevéből alkották, de északi fény néven is ismert (a borealis jelentése északi, az australispedig déli). A töltött részecskék túlnyomóan a Napból származnak (napszél), kisebb hányadukat a Naprendszeren kívülről érkezett részecskék teszik ki. A töltött részecskéket a földi magnetoszféra nagyrészt eltéríti, a mágneses pólusok körüli tartományban azonban bejutnak a légkörbe. A részecskék ütköznek a légkör atomjaival, ionizálják és gerjesztik az atomokat, a gerjesztett atomok pedig fénykisugárzással térnek vissza alapállapotukba. A kibocsátott fény az atomra vagy molekulára jellemző színű. A színkép látható tartományában elsősorban az oxigén zöld és vörös, valamint a nitrogénmolekulák kékesibolya vonalai jelentkeznek, a sarki fény az ultraibolya tartományban is erős. A jelenség 80–1000 km magasságban fordul elő, de leggyakrabban 100 km magasságban figyelhető meg. A sarki fény formái változatosak, állandóan változnak, gyakran függönyre, ívelt szalagokra emlékeztetnek vagy sugaras szerkezetűek. Műholdról készült felvételek tanúsága szerint a jelenség fénygyűrűként, glóriaként veszi körül a mágneses pólust. Összefüggést találtak a déli és az északi pólusnál fellépő fényjelenségek között. Erős naptevékenységet követően,mágneses viharok idején megváltozik a magnetoszféra szerkezete, ilyenkor a sarki fény alacsonyabb szélességi körökön, így nagyon ritkán Magyarországon is megfigyelhető. Sarki fényt a Naprendszer más mágneses bolygóinál (Jupiter, Szaturnusz,Uránusz, Neptunusz) és azok egyes holdjainál (Io, Ganymedes) is megfigyeltek.

6 A plazma gyakorlati alkalmazása
Világítás: Napjainkban vonják be az EU-ban a fémszálas izzólámpákat és helyettük kompakt fénycsöveket lehet vásárolni. Ezekben gáz található. Működési elvük a gázkisülés jelenségen alapul. A gázkisülésekben a gáz ionizálódik, tehát plazma keletkezik. A fénycsövek előnye az energiatakarékosság, hátránya, hogy az általa kibocsátott fény vibrál, ami az emberi szemnek nem jó.

7 A plazma gyakorlati alkalmazása
Élelmiszerfertőtlenítés: Szobahőmérsékleten és atmoszferikus nyomáson is elő lehet állítani egyszerű plazmát, a hideg plazmát, ha két elektróda közé hélium és oxigén keverékét juttatjuk. Mivel a plazmában az elektronok nincsenek az atomokhoz kötve, szabadon és nagy sebességgel mozoghatnak, ahol atomokkal vagy molekulákkal ütközve hatékonyan pusztítják az emberi szervezetre veszélyes mikroorganizmusokat is. Alkalmazható az élelmiszeriparban használt víz, csomagolóanyagok és felületek (pl. szállítószalag) fertőtlenítésére is.

8 Lángfestés A kémiai elemek atomjaiban az elektronok jól meghatározott energiájú állapotban vannak. Az elektronok csak bizonyos energiaszinteken létezhetnek. Egy adott energiaszintről az elektron csak úgy kerülhet valamelyik magasabb szintre, hogy a különbségnek megfelelő energiát felveszi fény (foton) formájában vagy hőátadással. Ez a folyamat a gerjesztés. Az elektronok igyekeznek a lehető legkisebb energiájú szintre kerülni, ezért a gerjesztés után az energiaszinteknek megfelelő különbség kisugárzása közben visszakerülnek egy alacsonyabb energiaszintre. A kisugárzott energia foton formájában is távozhat az atomból.

9 fLUORESZCENCIA A fluoreszcencia jelensége az, hogy bizonyos anyagokat gerjesztve, azok saját, rájuk jellemző fényt bocsátanak ki. Fény ‘születése’ = Emisszió Fény ‘halála’ = Abszorbció Fluoreszcencia = abszorbció és emisszió gyors egymásutánja

10 Plazma képernyő A plazma kijelző fénycsőhöz hasonló módon működik.
A plazma esetében minden képpontot három apró kamra alkot, melyek az alapszínek megjelenítéséhez szükséges speciális gázkeverékkel vannak feltöltve. Ezek a gázok feszültség hatására UV sugárzást bocsátanak ki, melyek gerjesztik a kamrák felszínére felhordott fluoreszkáló anyagot, ami az emberi szem számára látható tartományban (RGB vörös, zöld, kék) világítani fog.

11 Felhasznált Források: