2010年4月15日木曜日

プラズマって何ですか?

プラズマをみたことがあります。プラズマテレビじゃあり
ませんよ。プラズマそのものです。
前の会社で買ったPVD炉の中です。怪しげな紫の光がうごめい
て、時々そこに閃光が走ります。中は新手のDISCOみたいです。
いつか事業に成功した診断君は、プラズマパブを作るのが夢です。

プラズマってなんすか?

気体の電気的放電とありますが、そのなかには
1.イオン
2.電子
3.中性粒子(ラジカル)
4.紫外線
が含まれます。そこでイオンについて基礎を追いましょう。

電子君を取り巻く、原子一家の登場人物

原子>すべての物質の基本
陽子>その原子の中心にあって原子核を構成する。プラス電気 
いわゆる原子番号とはこの陽子の数だ。
中性子>陽子と同じ数で存在し、原子核を構成する。
電子>原子核の外を一定軌道で回っている。マイナス電気
陽子の数と通常では等しい。バームクーヘンのように
電子核は幾重にも原子核をつつみ、内側から、KLMNO
という順で呼ぶ。KLM 順番に最大で電子数2、8、18、32と増え、
最後のO核では最大50個の電子数にまでなる。
再び原子>上記の家族を総称して原子という。たとえば炭素は
原子番号6の原子である。つまり、陽子数も6で電子数も6である。
上記バームクーヘンでいえば、K,L核に電子が存在する。

電子と陽子は、本来であれば、同じ数であるから、電気的に
安定しています。

こういう安定状態に、なんらかの外的エネルギーが加え
られると、電子が飛び出していきます。すると陽子の数が
勝るため、プラスの電荷をもったプラス族になります。
この状態の原子こそが、陽イオンと言われます。飛び出した
家出電子のことを、自由電子というわけです。
この自由電子の面倒を見てやろうという、物好きがいたら
電子数が勝るので、それが、マイナスイオンと言われます。

さあ、(わかっている人には申し訳ないが)わかりました??
僕はわかりましたよ。陽子というのは、優等生なので、
どこにも行かないんですね?電子はヤンチャで家出とか
しちゃったり、人の家に土足で上がって、居候しちゃったり
するわけで、なんか火野正平みたいですね?

下敷きと、机をこすり合わせると、静電気が発生します。
これはどちらかの物質から電子が飛び出し、どちらかに
移動した状態で電気を持ちます。これが静電気です。
これは電気をとうしにくい物質、(絶縁体、不導体)に
発生します。

電気を通しやすい物質であれば、イオンの動きは生じません。
しかし、上記自由電子がプラス極に向かって常時流れます。
これを、電流と呼びます。

液体の中では、陽イオン>マイナス極、陰イオンはプラス極
に移動します。こうしたことを利用した表面処理に電気メッキ
があります。

気体中では、気体そのものは不導体で、(そうじゃなきゃ、毎日
呼吸するたびに感電しますよ)、通常電圧では何も起こりません。
ところが高電圧をかけると電子がまたびっくりして出てっちゃう。
これを電離現象(放電)といい、その気体はプラズマ状態に
なります。ここでやっと、プラズマに戻ってきました。

イオンの働きとは、原子から電子が飛び出し、不安定な状態
になった時、初めて起こるものです。
特にプラズマという技術は1920年代から開発されたもので、
大にも小にも、このエネルギーを研究し、自在に操ることが
科学の進歩に大きく貢献してきたことは間違いないんです。

長くなっていますが、もう少しプラズマに付き合ってください。
  DLCに戻るのは当分先かもしれません。
もう暫く、DLCのことは忘れてくださいね?

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