Плазмова електроніка – це розділ електроніки, в якому вивчають процеси колективної взаємодії потоків заряджених часток з плазмою та іонізованим газом, що приводять до збудження в системі хвиль і коливань, а також використання ефектів такої взаємодії для створення приладів та пристроїв електроніки.

Плазмова електроніка

азма = квазінейтральний газ заряджених части

Плазма (від грець. plasma — зліплене, оформлене), частково або повністю іонізований газ, в якому щільності позитивних та негативних зарядів практично однакові.

Термін «плазма» в фізиці був уведений у 1923 американськими вченими І.Ленгмюром і Л.Тонксом, що робили зондові вимірювання параметрів низькотемпературної газорозрядної плазми.

Система одиниць - СГС Одиниця вимірювання 1 еВ

1еВ=1,6*10-19 Дж 1еВ~10604,5

0K

* кулонівська взаємодія;

*колективні ефекти (узгоджений рух частинок)

Відмінність властивостей плазми від властивостей нейтральних газів:

1.Взаємодія частинок плазми між собою характеризується кулонівськими силами притягнення та відштовхування, що зменшуються із відстанню більш повільно, ніж сили взаємодії нейтральних частинок. Це означає, що взаємодія частинок у плазмі є не «парним», а «колективним» — одночасно взаємодіють одна з одним велика кількість частинок.

2.Електричні та магнітні поля сильно діють на плазму (у той же час як вони слабо діють на нейтральний газ), викликаючи появу у плазмі об’ємних зарядів і струмів та забезпечують ряд специфічних властивостей плазми.

Частково (не повністю) іонізована плазма –

присутня значна кількість нейтральних атомів.

Заряджена (нейтральна) плазма – сумарний позитивний заряд частинок не дуже відрізняється від сумарного негативного.

Електронно – діркова плазма у напівпровідниках.

Як правило розглядають квазінейтральну електрон- іонну плазму.

Визначення:

Густина: n – кількість електронів в одиниці об’єму.

Температура: Т – температура плазми в енергетичних одиницях. m, р -- маса та імпульс електрона

Класична та вироджена плазма.

«Квантовий» масштаб - довжини хвилі Де-Бройля

«Плазмовий» масштаб - відстань між частинками

Класична плазма:

Класична плазма: частинки можна розглядати як

точкові заряди.

n d-B

Вироджена плазма: суттєві квантово-механічні

ефекти.

n d-B

Межа між режимами:

n d-B

Ідеальна та неідеальна плазма.

Ідеальна плазма: WE Wk (потенційна

енергія взаємодії частинок є малою в порівнянні з тепловою енергією)

Плазмові електрони є Фермі-газом