פלזמה (מצב צבירה)
פלזמה באופיה היא גז מיונן. פלזמה נחשבת כמצב צבירה כשלעצמו, הנפרד מגז, בשל תכונותיה הייחודיות. "יינון" מתייחס לנוכחות של אלקטרון חופשי אחד או יותר בקליפה החיצונית שאינו קשור לאטום או מולקולה אחרים, והחומר הוא אוסף של יונים ואלקטרונים שאינם מחוברים זה לזה. המטען האלקטרוני החופשי הופך את הפלזמה למוליכה חשמלית כך שהיא מגיבה בצורה חזקה לשדות אלקטרומגנטיים.
פלזמה בדרך כלל נמצאת בצורה של עננים דמויי גז (לדוגמה כוכבים) או קרן יונים טעונה, אך היא עשויה להכיל אבק וגרגרים (ואז היא נקראת פלזמה מלוכלכת). בדרך כלל היא נוצרת על ידי חימום ויינון של גז, בהפשטת האלקטרונים מהאטומים, ועל ידי כך מתאפשר למטענים החיוביים והשליליים לנוע בחופשיות רבה יותר.
תוכן עניינים |
היסטוריה [עריכה]
כמצב צבירה, התגלתה הפלזמה לראשונה בשפופרת קרוקס ואופיינה על ידי ויליאם קרוקס בשנת 1879. טבעו של החומר שבשפופרת קרוקס, "קרן קתודית", זוהה כתוצאה מכך על ידי הפיזיקאי הבריטי ג' ג' תומסון בשנת 1897, והשם "פלזמה" ניתן לו על ידי אירווינג לאנגמיור.
סוגי פלזמה נפוצים [עריכה]
אף שמצב צבירה זה אינו נפוץ בכדור הארץ, פלזמה מהווה כ־99.9% מהחומר, קורן ושאינו קורן, ביקום, ולכן לחקירתה תפקיד חשוב באסטרופיזיקה. צורות נפוצות של פלזמה כוללות את השמש וכוכבים נוספים, ברק, רוח השמש ועוד.
כשפלזמה באה במגע עם מוליך, אותו מוליך נטען בחשמל סטטי. פלזמה היא מקור לחשמל הסטטי אותו אנו חשים.
יצירה מלאכותית של מצב הצבירה נעשית במעבדות על ידי חימום של גז עד לטמפרטורות גבוהות מאוד, או על ידי העברת זרם חשמלי דרך הגז, בתלות בסוג הגז.
השימוש הנפוץ בפלזמה הוא בתעשיית המוליכים למחצה. הפלזמה מאפשרת תהליכי ייצור מדויקים של פירוק חומרים. הדבר יישומי מאוד לצורכי איכול יבש של סיליקון, שלב קריטי ביצירת טרנזיסטורים זעירים בגודל של עשרות ננומטר. הפלזמה מאכלת שכבות שונות בהתאם לסוג הגז בו מזינים אותה. ניתן "לקדוח" בסיליקון או בשכבה כלשהי בצורה מדויקת ביותר. איכול יבש הוא אחד השלבים הקריטיים בדרך ליצירת מיקרו-מעבד.
ראו גם [עריכה]
קישורים חיצוניים [עריכה]
