[科普中国]-等离子灯

等离子灯是一种装饰性的灯，在1980年代最为流行。等离子灯由物理学家尼古拉·特斯拉发明，他做了一个实验，在玻璃电子管通以高频率的电流，来研究高电压现象。特斯拉称之为惰性气体放电管。现代的等离子灯由比尔·帕克设计。

简介等离子灯是在能源领域崛起的一种新型电磁波、激发无电极玻璃灯球内的发光物质，从而令发光物质产生连续可见光谱，同时只发放微量UV和IR，是一种高效能照明系统1。

描述最常见的等离子灯为球形或者圆柱形。虽然种类繁多，但通常是一个清透的玻璃球，充以各种气体的混合物——最常用的为氦气和氖气，有时会采用低压的氙气和氪气（低于0.01个大气压），通以由高压变压器产生的高频率高电压的交流电（35kHz，2 - 5kV）。另一个较小的球体位于其中央做为电极。丝状等离子体从内部的电极延伸至外面的玻璃绝缘外壳，呈现出多条稳恒的彩色光线束。光线最初沿着双极子间的电场线传播，但之后在对流的影响下会向上移动。

将手靠近等离子灯改变了高频电场，使一根光线束从内部的球体迁移到接触点上。接近玻璃球的任何导体都会在内部产生电流，因为玻璃不能阻隔通过等离子体传导的电流所产生的电磁场（尽管绝缘体确实阻隔了电流本身）。玻璃在离子化的气体和手之间起到了电介质的作用，就像电容器一样1。

发光原理采用2.45GHz微波能（与家用微波炉相同）激发石英灯泡内的发光物质，使其产生分子辐射而发出连续的可见光，经科研人员多年的研究，大胆创新地采用同轴腔激励机理的新技术，进一步提高了光效、增强了可靠性。降低了成本，并使该产品朝小型化、小功率化方向发展，微波等离子灯是具有独立自主知识产权的节能环保照明光源。

适用场所该产品广泛用于广场、运动场、建筑物泛光照明、大型车间、商业中心照明、火车站、机场、园林景观等1。

优点天然颜色，接近日光源：约75%的光源能量以连续可见光谱析出，金属－卤化物灯约50%。而白热灯则仅为10%。

潜在的危险

把电子设备（比如计算机鼠标）靠近或者放置在等离子灯上面时要特别小心：不只是玻璃壳会发热，高电压还会导致设备上积存大量静电，即使有塑料保护外壳也一样1。

分类等离子灯分为等离子态.等离子体.等离子体的性质和电离。

1.等离子态

将气体加热，当其原子达到几千甚至上万摄氏度时，电子就会被原子被"甩"掉，原子变成只带正电荷的离子。此时，电子和离子带的电荷相反，但数量相等，这种状态称做等离子态。人们常年看到的闪电、流星以及荧光灯点燃时，都是处于等离子态。人类可以利用它放出大量能量产生的高温，切割金属、制造半导体元件、进行特殊的化学反应等. 在茫茫无际的宇宙空间里，等离子态是一种普遍存在的状态。宇宙中大部分发光的星球内部温度和压力都很高，这些星球内部的物质差不多都处于等离子态。只有那些昏暗的行星和分散的星际物质里才可以找到固态、液态和气态的物质。

2.等离子体

（等离子态，电浆，英文：Plasma）是一种电离的气体，由于存在电离出来的自由电子和带电离子，等离子体具有很高的电导率，与电磁场存在极强的耦合作用。等离子态在宇宙中广泛存在，常被看作物质的第四态（有人也称之为“超气态”）。等离子体由克鲁克斯在1879年发现，“Plasma”这个词，由朗廖尔在1928年最早采用。

3.等离子体的性质

等离子态常被称为“超气态”，它和气体有很多相似之处，比如：没有确定形状和体积，具有流动性，但等离子也有很多独特的性质。

4.电离

等离子体和普通气体的最大区别是它是一种电离气体。由于存在带负电的自由电子和带正电的离子，有很高的电导率，和电磁场的耦合作用也极强：带电粒子可以同电场耦合，带电粒子流可以和磁场耦合。描述等离子体要用到电动力学，并因此发展起来一门叫做磁流体动力学的理论。组成粒子和一般气体不同的是，等离子体包含两到三种不同组成粒子：自由电子，带正电的离子和未电离的原子。这使得我们针对不同的组分定义不同的温度：电子温度和离子温度。轻度电离的等离子体，离子温度一般远低于电子温度，称之为“低温等离子体”。高度电离的等离子体，离子温度和电子温度都很高，称为“高温等离子体”。1

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学