Plasma Physics and Chemistry

พลาสมา  ในทางฟิสิกส์หมายถึงสสารที่มีสภาพกึ่งตัวนำทางไฟฟ้า ซึ่งประกอบไปด้วย ไอออนบวก ไอออนลบ ไออนที่เป็นกลางทางไฟฟ้า (นิวตรอน) อิเล็กตรอน และเรดิคอล (Radicals) รวมตัวกันอยู่อย่างกระจัดกระจาย เป็นที่ทราบกันดีว่าสสารในจักวารนี้โดยส่วนใหญ่ประมาณ 99 % จะอยู่ในสถานะของพลาสมา ซึ่งในปัจจุบันได้มีการสร้างอุปกรณ์เพื่อกำเนิดพลาสมาขึ้นมาใช้งานอย่างกว้างขวาง การสร้างพลาสจะต้องใช้พลังงานสูงเพื่อไปกระตุ้นให้อิเล็กตรอนหลุดจากวงโคจร จากนั้นโมเลกุลของก๊าซจะแตกตัวกลายเป็นไอออน เมื่อไอออนเกิดการสูญเสียอิเล็กตรอนไปแล้ว ไอออนจะแสดงสถานะเป็น “ไอออนบวก” แต่ถ้าพลังงานที่ไปกระตุ้นไม่มากพอและไม่สามารถทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกจากวงโคจรได้ แต่จะทำให้อิเล็กตรอนในวงโคจรจะอยู่ในสภาวะที่ถูกกระตุ้นและพร้อมที่จะหลุดออกมาเมื่อมีพลังงานที่มากพอไปกระตุ้นอีกครั้ง และในขณะเดียวกันก็พร้อมที่จะปลดปล่อยพลังงานออกมา เพื่อกลับสู่สภาวะพื้น ที่เรียกว่า “สถานะพื้นของอิเล็กตรอน” แต่ถ้าไอออนที่เป็นกลางทางไฟฟ้าได้รับอิเล็กตรอนเพิ่มเข้าไป จะทำให้ไอออนนั้นแสดงสถานะเป็น “ไอออนลบ” กระบวกการแปลงสภาพไปเป็นไอออน เรียกว่า “ไอออไนเซซัน (ionization)” และการจับตัวกันระหว่างไอออนบวกและอิเล็กตรอน ทำให้ไอออนสมดุลกลายเป็นกลางทางไฟฟ้า เรียกว่า “รีคอมบิเนซัน (recombination)” ซึ่งการจะทำให้เกิดการไอออไนเซซันได้นั้น จะต้องใช้พลังงานสูงมากกว่า 1 eV หรือใช้อุณหภูมิมากกว่า 104 K