[플라즈마] 플라즈마

플라즈마의 정의는 다음과 같다.

 A plasma is a quasi-neutral gas of charged and neutral particles which exhibits collective behavior.

여기서 눈여겨볼 것은 collective behavior. 즉, 중성입자들의 집단적인 움직임이다. 자연상태에서 어떤 가스도 일부분 ionized 되었을 수 있다. 하지만 partially ionized 되었으면서 중성입자들이 collective behavior 를 보일때 우리는 플라즈마 상태라고 한다.

quasi 는 준하는, 거의라는 의미를 가진다. neutral 에 가깝다는 의미인데, 이는 우리가 고체 등에서 많이 들어봤을 screening effect 때문이다. 각각의 전하들은 서로를 screening 하며 마치 자유입자처럼 행동하도록 만든다. 물론 local 하게 본다면, 일부 전하들은 가까운 전하를 서로 '느낄' 수 있다. (그 거리는 보통 디바이 랭스로 주어진다)

따라서 간단히 말하자면 플라즈마는 3가지 조건을 가진다.

디바이랭스보다 더 큰 L 를 가져야하고.

앞서 디바이 스피어를 이용했던 것처럼, 이 effect 를 위해 충분한 전하수를 필요로 하기 때문에 플라즈마의 elec 과 ion 의 입자수는 플라즈마의 중요한 조건 중 하나가 되며,

플라즈마는 충분히 유지되기 위해 일정한 충돌이 이루어져야하며, 따라서 플라즈마의 고유 frequency 와 mean collision time 의 곱이 1보다 더 커야한다.