Iš mokslininkų lūpų: LEI Plazminių technologijų laboratorijos vadovas Vitas Valinčius apie plazmą ir plazmatroną (1)

Plazma – tai elektrai laidžių jonizuotų dujų aplinka, turinti savyje laisvų elektronų, fotonų, teigiamai įkrautų jonų, radikalų ir kitų elementariųjų bei virtualiųjų dalelių. Realios terminės plazmos jonizacijos laipsnis sudaro nuo keleto iki kelių dešimčių procentų, tačiau to pakanka, kad dujos taptų laidžios elektrai. Net apie 95% visos Visatos materijos yra plazminėje būsenoje.

Plazminė aplinka, sąveikoje su kietais kūnais, sudaro unikalias sąlygas vykti naujų medžiagų, junginių, dangų, negaunamų įprastomis pusiausvyrinių procesų sąlygomis sintezei bei modifikacijai. Reakcijų greitis plazminėje aplinkoje yra tūkstančius kartų didesnis nei įprastinėse, o plazmos srautų parametrai ženkliai skiriasi nuo parametrų prie neaukštų temperatūrų. Įprastinėje aplinkoje (ore) garso greitis siekia apie 340 m/s. Kuomet iš plazmatrono ištekančio oro srauto temperatūra pakeliama iki 3 tūkst. laipsnių, jos greitis gali siekti apie 900-1200 m/s.Tad iš plazmatrono ištekančių dujų srautas gali tekėti keletą kartų greičiau nei sklinda garsas.

Paprasčiausias plazmos gavimo būdas – dujų terminė jonizacija elektros iškrovos metu, vykstanti specialiai tam sukurtame įrenginyje, kuris vadinamas plazmotronu. Taigi, plazmotronas yra įrenginys, kuriame generuojama terminė plazma, jis dar vadinamas plazmos generatoriumi arba elektros lanko dujų kaitintuvu.

Šiuolaikiniai plazmatronai plačiai naudojami moksliniams tyrimams. Tyrinėjamos iš plazmotronų ištekančios plazmos charakteristikos: greitis, temperatūra, jų laukai, parametrų pulsacijos, elektronų temperatūra ir jų savybės. LEI Plazminių technologijų laboratorijoje sukurta apie 20 skirtingų plazmos panaudojimo technologijų, kurios pritaikomos atsiradus poreikiui: medžiagų sintezei, pluoštų, dangų sudarymui ir pan. Tyrinėjamos ir kosminei bei karo pramonei naudojamos medžagos, tuomet nagrinėjami įvairūs plazminiai procesai bei plazmos srautų sąveika su medžiaga.