Unterschied zwischen Fusionsplasma und Leuchtstofflampenplasmen

Wie unterscheidet sich das Plasma in einer Kompaktleuchtstofflampe (CFL) von einem Plasma in beispielsweise ITER oder der Sonne? Warum benötigt ITER 100 MK und eine CFL kann praktisch bei Raumtemperatur arbeiten (abgesehen vom Filament)? Oder könnte ITER auch ein Plasma erzeugen, indem es das Gas in der Reaktionskammer auflädt, aber nicht genug Energie für die Reaktion hat, so dass sie es direkt erhitzen (Mikrowellen) und das Aufladen nutzlos wäre?

Oder ist es der Ionisationsgrad, den das Gasvolumen erreicht hat? Wie, eine CFL hat herum X Ionen und ein Sonnenplasma hat nur Ionen?

Entschuldigung, ich dachte, das wären "bekannte" Abkürzungen in den USA und Co^^ Ich komme aus Deutschland, also idk :P
Ich weiß nichts über ITER, aber der Druck in einer Leuchtstoffröhre ist etwas geringer als der Druck in einigen Regionen der Sonne.
Verwechseln Sie auch nicht die Temperatur der Außenseite der Glashülle mit der Temperatur (durchschnittliche kinetische Energie) der Ionen innerhalb der Röhre. Ich kenne keine Einzelheiten, aber ich vermute, dass das Gas / Plasma in der Röhre ziemlich hoch ist, aber es gibt nicht viel Wärmeabgabe, weil es so verdünnt ist.
Das Argon in einer CFL ist nicht annähernd vollständig ionisiert, es ist eine Gasentladung, aber kein Vollplasma. Das CLF-Gas muss nicht vollständig ionisiert sein, da es lediglich dazu da ist, das Quecksilber zu halten, das die UV-Strahlung emittiert, die die sichtbares Licht emittierenden Leuchtstoffe im Inneren der Röhre anregt. Das Quecksilber gibt einen Großteil der Energie, die durch den elektrischen Strom abgegeben wird, effizient ab, wodurch das Gas kühl bleibt. Das ist genau das Gegenteil des ultrareinen Fusionsplasmas in ITER, wo wir versuchen, so wenig Strahlung wie möglich zu erzeugen, um die Temperatur hoch zu halten.

Antworten (2)

ITER benötigt sehr hohe Ionentemperaturen (100 M K), damit die Deuteronen und Tritiumkerne schnell genug sind, um die elektrostatische Abstoßung zu überwinden und eine thermonukleare Fusion zu durchlaufen. Eine CFL muss nur ein leitfähiges Plasma haben, um einen Elektronenstrom zu haben, der Atome im Gas anregt .

Ich glaube nicht, dass Schwarzkörperstrahlung beim Betrieb einer Leuchtstofflampe eine wesentliche Rolle spielt.

Eine Kompaktleuchtstofflampe gehört zu den Glimmentladungsplasmen . Normalerweise haben Sie Elektronendichten in der Größenordnung von N e ≈ 10 16 M − 3 , Elektronentemperaturen in der Größenordnung von T e ≈ 1 e v und Ionentemperaturen, die mindestens eine Größenordnung niedriger sind. Der Ionisationsgrad ist 1 % oder niedriger. Die Raumtemperatur, auf die Sie sich bezogen haben, gilt nur für die Gastemperatur und mehr oder weniger für die Ionentemperatur. Die Elektronen sind viel heißer.

ITER dagegen wird Plasmaparameter von haben N e ≈ 10 20 M − 3 , T e ≈ T ich ≈ 10 k e v .

ITER benötigt eine so hohe Temperatur, weil es die Kernfusion untersuchen soll und um eine Fusion zu erreichen, muss die elektrostatische Abstoßung der Kerne überwunden werden (denken Sie daran, dass beide positiv geladen sind). Eine Leuchtstofflampe hingegen benötigt nur genügend Energie / Temperatur, um einen Zusammenbruch zu erreichen, wie @Rod Price geschrieben hat.

ITER könnte natürlich auch Plasmen mit niedrigerer Temperatur erzeugen, und zwar zur Reinigung der Wand, aber für die Fusion sind diese hohen Temperaturen erforderlich.

Unterschied zwischen Fusionsplasma und Leuchtstofflampenplasmen
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v