[科普中国]-萨哈公式

萨哈公式表示等离子体处于热力学平衡状态下，原子浓度（na）和离子浓度（ni）依赖电离和复合保持平衡，使等离子体每一体积单元内，这两种粒子的浓度具有确定数值的关系式。当体系内仅有一次电离离子存在时，萨哈公式如下：式中Ki（T）为电离常数；ne和m分别为电子的浓度和质量；K为玻尔兹曼常数；h为普朗克常数；T为热力学温度；Za、Zi分别为原子和离子的分配函数；Vi为电离电位；因子2是指自由电子的统计权重。

简介萨哈公式表示等离子体处于热力学平衡状态下，原子浓度（na）和离子浓度（ni）依赖电离和复合保持平衡，使等离子体每一体积单元内，这两种粒子的浓度具有确定数值的关系式1。

公式描述气体在高温下因原子、分子的热运动而产生电离的公式。由印度物理学家萨哈导出。萨哈公式为：

式中α =离子密度/气体原子密度,称为电离系数；T为气体的热力学温度(K)；Wi为原子的电离能(eV)；P为气压（托）；K为玻耳兹曼常数。公式说明气体的电离度与其温度、压强有关。因为处于热平衡状态的气体，其原子或分子的运动遵循麦克斯韦速度分布律，大部分都处于最概然速度附近，其值与气体温度的平方根成正比。室温下气体原子或分子的动能低，很难发生碰撞电离,若将气体加热到高温,如将铯蒸汽加热到10000K,则约2000次碰撞中就能产生一次碰撞电离。这种因高温气体原子、分子的热运动而引起的电离称为热电离，故萨哈公式又称热电离公式1。

电弧放电两个电极在一定电压下由气态带电粒子，如电子或离子，维持导电的现象。激发试样产生光谱。电弧放电主要发射原子谱线，是发射光谱分析常用的激发光源。通常分为直流电弧放电和交流电弧放电两种。

气体放电中最强烈的一种自持放电。当电源提供较大功率的电能时，若极间电压不高（约几十伏），两极间气体或金属蒸气中可持续通过较强的电流（几安至几十安），并发出强烈的光辉，产生高温（几千至上万度），这就是电弧放电。电弧是一种常见的热等离子体。

电弧放电最显著的外观特征是明亮的弧光柱和电极斑点。电弧的重要特点是电流增大时,极间电压下降,弧柱电位梯度也低，每厘米长电弧电压降通常不过几百伏，有时在1伏以下。弧柱的电流密度很高,每平方厘米可达几千安，极斑上的电流密度更高2。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学