高压放电产生等离子体原理

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精选答案

当在感应线圈上施加高频电场后，部分空气电离产生的带电粒子做高速运动，二次碰撞气体原子，形成雪崩电离，并在垂直于磁场方向的截面上形成闭合环形涡流。根据等离子体涡流效应：

E=nФωsin（（1）t）（1）

其中E为感应电动势，n为匝数，Ф为磁通量且满足Ф=BS，ω为交变电流频率。可知电流的频率越高，磁通变化率越大，感应电动势越大，涡流效果越显著，等离子体束越稳定。由于高频交变电流涡流效应的存在，等离子体束具有趋肤效应。趋肤效应穿透深度的计算公式为：

因此，当放电尖端的电压和交变电流的频率分别达到相关阈值时，能够发生具有良好稳定性和高电子密度的等离子。在高频高压下通过气体放电的方式可以稳定产生等离子体。

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