等离子体物理篇1
本书的第1版很受欢迎，经过修订和扩充的第2版内容更加具有综合性。内容不仅包含当今比较热门研究领域的相关知识，如基本等离子体现象、库伦散射、电磁场中带电粒子漂移、等离子体磁场约束、等离子体的动力学和流体力学理论、等离子体波和不稳定性等，还包含一些新的研究主题，有涨落驱动等离子体传输、偏滤器（Divertor）物理、中性原子回旋和运输、杂质等离子体运输等，书的最后对未来聚变反应堆的发展进行了展望，讨论了其方案设计。
全书由19章组成：1.聚变、等离子体、库仑碰撞和电磁波理论的概念；2.带电粒子在电磁场中的各种运动形式；3.等离子体中带电粒子在磁场中受到的磁约束；4.等离子体动理论；5.等离子体流体理论；6.等离子体平衡的特性；7.等离子体的几种波动形式，如阿尔芬波、朗缪尔波、离子声波；8.等离子体的不稳定性；9.等离子体碰撞传输机制、经典输运形式、流体理论中的环形效应、多流体传输机制等；10.等离子体回旋的形式和特性；11.等离子体湍流输运的形式和特性；12.等离子体在加热和电流驱动下的特性；13.等离子体与物质的相互作用；14.偏滤器的模型和操作机制、热电电流和漂移物对偏滤器（Divertor）的影响；15.等离子体边缘的粒子输运、L模式和H模式的区别、热不稳定性和极向速度自旋加快的相关知识；16.中性粒子运输的基本原理、扩散理论、积分输运理论、碰撞概率方法、接触面电流零点法、离散纵坐标法和蒙特卡罗法；17.等离子体的能量平衡机制和聚变等离子体动力学的相关概念；18.等离子体的各种运行限制，包括实证密度限制、磁流体力学不稳定限制等；19.聚变反应堆和中子源的相关知识。
本书内容丰富，综合性强，且深入浅出，层次分明，可作为高层大气物理学、空间探测技术、空间物理学等专业的研究生教材，也可作为相关领域研究人员的参考书。
等离子体物理篇2
中图分类号：tn405文献标识码：a文章编号：1003-2738（2011）12-0284-01
摘要：大气压等离子体是一项新兴的气体污染处理技术，已成为当前环境领域的研究热点。本文介绍了等离子体的概念及产生方法，概述了大气压等离子体技术在废气处理中的应用进展情况，并指出了今后大气压离子体处理废气的应用研究方向。
关键词：大气等离子体；废气；处理技术；应用
一、引言
随着工业现代化的不断进步和发展，排放到大气中的硫氧化物、氮氧化物及有机废气等不断增加，大气污染造成的大气质量的恶化、酸雨现象、温室效应及臭氧层破坏足以威胁人类在地球上的生存和居住，其后果十分严峻，废气排放造成的环境污染问题逐渐引起人们的广泛重视。废气处理指的是针对工业场所、工厂车间产生的废气在对外排放前进行预处理，以达到国家废气对外排放的标准的工作。一般废气处理包括了有机废气处理、粉尘废气处理、酸碱废气处理、异味废气处理和空气杀菌消毒净化等方面[1]。大气压等离子体技术是一门新兴的环境污染处理手段，其在废气处理应用中具有成本低，效果好、操作简单，无需高价格的真空系统等特点，具有广泛的应用前景。本文主要研究的是大气等离子体技术在废气处理方面的应用进展情况和可行性。
二、等离子体的研究现状及特性
等离子体是一种电离状态的气体，它是由美国科学mUiR于1927年在研究低压下汞蒸汽放电现象时命名的[2]。等离子体被称作除固态、液态和气态之外的第4种物质存在形态，它是由大量的子、中性原子、激发态原子、光子和自由基等组成，但电子和正离子的电荷数必须体表现出电中性。常见的产生等离子体的方法是气体放电，气体放电等离子体主要分为以下几种形式：①辉光放电；③介质阻挡放电；④射频放电；⑤微波放电。
大气压等离子体技术的实质也就是气体放电原理，气体在电场作用下被击穿而导电，由此产生的电离气体叫做气体放电等离子体[3]。我们把大气压等离子体分为平衡(热)或非平衡(冷)等离子体两大类。如今低气压等离子体己在材料处理领域得到广泛应用，该种等离子体可产生用来刻蚀或沉积薄膜的高浓度活性粒子，然而在运行低气压等离子体时也存在一些缺陷，像真空系统昂贵却需要维修，处理材料的尺寸受到真空室大小的限制。大气压等离子体与低气压等离子体相比，具有成本低、操作方便、无需高成本的真空系统等优点。
三、大气压等离子体在废气处理中的应用
随着我国能源消费的持续增长和机动车保有量的迅猛增加，大量煤、石油与天然气等化石燃料消耗产生的二氧化硫(So2)和氮氧化物(nox)等废气排放到大气中，环境大气中nox/So2比例的改变影响着大气酸沉降，进而在特定条件下产生二次光化学污染，致使空气中臭氧(o3)含量增加，并在空气中形成大量二次细微颗粒物，给公众健康及生态环境造成严重危害。等离子体是近十多年发展起来的一门高度交叉的新学科，是集物理学、环境科学、化学和生物学于一体的全新学科。大气压等离子体是一种新兴的物理与化学相结合的废气处理技术，如今该技术已成功应用于工业锅炉烟气和汽车尾气治理领域。大气压等离子体技术具有对废气净化效率高、能耗低及无二次污染等特点。
（一）大气压等离子体分解气态污染物的机理。
大气压等离子体分解气态污染物的机理为：等离子体中的高能电子在大气压等离子体分解气体污染物中起决定性的作用，数万度的高能电子与气体分子(原子)发生非弹性碰撞，巨大的能量转换成基态分子(原子)的内能，发生激发、离解以及电离等一系列物理和化学变化使气体处于活化状态。电子能量小于10ev时产生活性自由基，活化后的污染物分子经过等离子体定向链化学反应后被脱除。而当电子平均能量超过污染物分子化学键结合能时，污染物气体分子键断裂，污染物分解，在大气压等离子体中可能发生各种类型的化学反应，反应程度取决于电子的平均能量、电子密度、气体温度、污染物气体分子浓度及共存的气体成分。
（二）大气压等离子体处理废气装置。
大气压等离子体在废气处理中应用的机理是在等离子体中的高能电子、离子、自由基、激发态分子和原子等的作用下，将nox与So2被氧化成更易参与反应和更易吸收的no2和So3，从而实现对废气的净化处理。
图1是模拟汽车尾气和锅炉烟气同时脱硫脱硝所采用的大气压等离子体处理装置示意图。如图所示，中心铜棒电极被聚四氟绝缘材料固定在放电管的中心且与高压电源的高压输出端连接。铜棒处于放电管的中心能使介质阻挡放电管内等离子体更加均匀，另一方面可防止局部增强放电导致介质层击穿现象的发生，故会提高装置的运行时间。氯化钾溶液作为外电极并与高压电源的低压输出端相连。装置的内电极与电源的高压输出端相连，其位置在内径为16mm的右英管中心。铜棒放在石英放电管的中心是为了使管内放电所产生的等离子体更加均匀分布，以及防止介质层被击穿，从而延长装置的使用寿命。电源低压输出端与装置外电极相连，它所采用的是0.2mol/L的氯化钾溶液。仪器工作时，比例一定的nox与活性气体(n2、o2、H2o)通过浮子流量计和气体分配器进入放电管，在线废气监测仪testo360测定氮化物的浓度变化。在装置放电区域或者气体输出管内，氮氧化物与活性气体粒子会发生反应，经检定，废气通过装置的处理净化，得到的产物都是无污染的，可直接排放到大气中。
图1大气压等离子体处理废气装置示意图
四、大气压等离子体的应用研究方向
为了实现大气压等离子体技术在废气处理的推广应用，今后应加强深入研究大气压等离子体降解污染物的机理。大气压等离子体降解污染物是一个十分复杂的过程，而且影响这一过程的因素很多，虽然目前已有大量有关低温等离子体降解污染物机理的研究，但还未形成能指导实践的理论体系，使其工业应用缺乏理论保障。其次要实现处理装置的大型化与小型化双向发展，处理装置的大型化与小型化是等离子体技术今后发展的两个方向。
五、结束语
随着环境保护的深入发展，大气压等离子技术以其独特而优良的废气处理效果正日益获得环保研究者的青睐，该技术可以用来治理二氧化硫、氮氧化物等给环境以及人类带来严重危害的废气。大气压等离子体在废气处理方面的应用价值很高，目前我国对该方面的研究还只处于初步阶段，如果继续对大气压等离子体在废气处理中的应用展开深入研究，可为我国的大气环境污染整治工作做出突出贡献。
参考文献：
等离子体物理篇3
关键词：低温等离子体；协同作用；大气污染控制
abstract：asanewprocesstechnology,Catalysis-assistednon-thermalplasmatechniquehasitsadvantages,suchaslessenergyconsumption,higherremovalefficiency,etc.thetechniqueintreatingVoCs，noxandengineoff-gaseshavelargedevelopmentprospects.Becauseoftheimmaturepracticalapplication,itneedtoincreaseeffortstoconductmorein-depththeoreticalandpracticalresearch.Catalysis-assistednon-thermalplasmatechniquewillbeabletoplaytheimportantroleinthetreatmentofwastegases.
Keywords：non-thermalplasma；synergisticeffect；airpollutioncontrol
目前，各种有毒有害气体的排放已造成严重的环境污染。低浓度有害气态污染物（如So2、nox、VoCs、H2S等）广泛地产生于能源转化、交通运输、工业生产等过程中。国际条例加强了对这些有害废气的限制。传统的治理方法如液体吸收法、活性炭吸附法、焚烧和催化氧化等已很难达到国际排放标准[1]。
近年来兴起的低温等离子体催化（non-thermalplasmacatalysis）技术解决了传统的净化方法所不能解决的问题。用该项技术处理有机废气具有以下优点：①能耗低，可在室温下与催化剂反应，无需加热，极大地节约了能源；②使用便利，设计时可以根据风量变化以及现场条件进行调节；③不产生副产物，催化剂可选择性地降解等离子体反应中所产生的副产物；④不产生放射物；⑤尤其适于处理有气味及低浓度大风量的气体。但以下两方面还有待改进：①对水蒸气比较敏感，当水蒸气含量高于5%时，处理效率及效果将受到影响；②初始设备投资较高。该项技术在环境污染物处理方面引起了人们的极大关注，被认为是环境污染物处理领域中很有发展前途的高新技术之一。本文将探讨其与污染气体的作用过程及两者协同作用机理，并概述这一技术在废气治理方面的进展。
1低温等离子体技术原理与协同作用机理
1.1低温等离子体技术原理
等离子体是含有大量电子、离子、分子、中性原子、激发态原子、光子和自由基等组成的物质的第四种形态。其总正负电荷数相等宏观上呈电中性，但具有导电和受电磁影响的性质，表现出很高的化学活性。根据体系能量状态、温度和离子密度，等离子体通常可分为高温等离子体和低温等离子体（包括热等离子体和冷等离子体）。高温等离子体的电离度接近，各种粒子的温度几乎相同，并且体系处于热力学平衡状态，它主要应用于受控热核反应研究方面。低温等离子体则处于热力学非平衡状态，各种粒子温度并不相同。
低温等离子体可通过前沿陡、脉宽窄（纳秒级）的高压脉冲放电在常温常压下获得，其中的高能电子和o、oH等活性粒子可与各种污染物如Co、HC、noX、SoX、H2S、RSH等发生作用，转化为Co2、H2o、n2、S、So2等无害或低害物质，从而使废气得到净化。它可促使一些在通常条件下不易进行的化学反应得以进行，甚至在极短时间内完成，故属低浓度VoCs治理的前沿技术。
1.2协同作用机理
低温等离子体和催化协同作用处理废气的主要原理如下：等离子体中可源源不断地产生大量极活泼的高活性物种，这在普通的热化学反应中不易得到，这些活性物种(特别是高能电子)含有巨大的能量，可以引发位于等离子体附近的催化剂，并可降低反应的活化能。同时，催化剂还可选择性地促进等离子体产生的副产物反应，得到无污染的物质。但是目前国内外在等离子体和催化协同作用机理方面的分析和研究比较少，在这方面的认识还远远不够。
有学者认为，固相催化剂的活性是由它们的化学和物相组成，晶体结构以及活性比表面所决定。在等离子体的作用下，催化剂表面将形成超细颗粒(平均颗粒直径为5-500nm，比表面约为100m2/g)，这将大大增加催化剂的比表面积，并且破坏催化剂的晶体结构，拥有更多的空穴，从而导致高的催化活性。相比普通的催化剂，等离子体作用后的催化剂有如下独特之处：①具有高度分布的活性物种，②能耗减少，③加强了催化剂的活性和选择性，延长了催化剂寿命；④缩短了制备时间。另外，等离子体的作用可促进催化剂中的组分均匀分布，降低对毒物的敏感程度。这些特性将使得等离子体—催化技术有更大的应用前景。
2.研究进展
欧美和日本等国对低温等离子体催化技术的研究开展得比较早，主要把该技术应用于脱硫脱硝、消除挥发性有机化合物、净化汽车尾气、治理有毒有害化合物等方面。目前，很多国家的学术机构、政府和商业机构都在积极地开展此类研究。近年来，国内有很多学者在等离子体烟气脱硫脱硝、汽车尾气净化、有机废气处理等方面取得了较多实验结果，在这方面的研究已比较成熟。
3.1处理VoCs进展
国内外大量研究表明，等离子体-催化协同作用相比单个作用时能大大增强净化效果。Kangm等人在常压下用等离子体/tio2催化体系去除苯，催化剂的质量百分比为3%，苯的浓度为1000mg/m3，在仅有氧气等离子体没有tio2催化剂时，40%的苯分解；在tio2/o2等离子体下，脱除率达到70%；在o2等离子体中，tio2负载于γ-al2o3上时甲苯的转化率达到80%。
FutamuraS等[2]对有害大气污染物（Hap）在低温等离子体化学处理中金属氧化物的催化活性进行了研究，在没有mno2作催化剂时，苯的摩尔转化率为30%，而在有mno2作催化剂时，苯的摩尔转化率可以大大提高。FranekeKp等人[3]研究指出，在仅有催化剂时，20%的DCe(二氯乙烯)转化成Co2；仅放电条件下，转化70%的DCe；只有当两者协同作用时，有90%的DCe被去除，并且Co2为主要氧化产物。
秦张峰等[4]应用低温等离子体催化净化甲苯废气，采用了含Cuo、pd、pt等活性组分的催化剂，当反应气流速为50-500mL/min，甲苯初始浓度为2000-20000mg/m3时，甲苯去除率为70%-95%，脱除量可达110mg/h。李锻等[5]将双极性脉冲高压引入介质阻挡反应器对氯苯和甲苯的分解特性进行了实验研究，而以冯春杨[6]、晏乃强[7]和黄立维[8]等人开展了脉冲电晕去除多种有机废气的研究，初始浓度为76.8mg/m3，苯的去除率达到61.4%，并对比了线—筒式和线—板式二种反应器对甲苯的去除率，在以mn、Fe等作为催化剂时，可使去除率提高，催化剂活性的排序为mn＞Fe＞Co＞ti＞ni＞pd＞Cu＞V，在去除各种有机废气中，甲醛最易去除，二氯甲烷最难，甲苯、乙醇、丙酮则处于其间。
3.2处理氮氧化合物进展
RajanikanthBS等[9]人对模拟气体在等离子体放电催化中nox的去除进行了实验研究，指出介质填充床的存在可使no在低电压下有更高的去除效率。实验对三种不同的催化剂(al2o3、Batio3、al2o3+pd)进行了探讨，发现Batio3颗粒在气体组成为no、o2、n2以及no在n2中时有更高的去除效率。在no的初始浓度为265mg/m3时，no的去除效率几乎达到99%。在模拟汽车尾气(组成为no∶o2∶Co2∶n2)中，相比其他介质，涂了pd的al2o3催化剂有更高的no去除效率，在室温下no去除效率相当于300℃甚至更高温度下尾气在惯常催化剂作用下的效率。
FranekeKp等[10]研究指出，仅在放电条件下，部分no被氧化成no2；在仅有氨作为还原剂，沸石作为催化剂时，可去除20%的no；当等离子体置于催化之后，仅少量no氧化成no2；放电置于催化之前，约50%no被去除；而当等离子体靠近催化放置时，有超过80%的no转化成n2。
3.3净化机动车尾气进展
为实现美国环保局(epa)提出的机动车尾气中nox必须还原90%以上的目标，等离子体协同的催化体系在治理机动车排气方面有了很大进展。目前，用该项技术nox的还原效率可达到65%以上，同时，该项技术还可脱除92%～96%的颗粒物，去除甲醛40%以上。
美国学者指出，在富氧废气中采用低温等离子体技术处理汽车尾气，可使no在o2和碳氢化合物的协同作用下转变为no2。而随后的金属氧化物催化剂可使no2转化为n2。该方法强化了机动车排气中氮氧化物的还原，特别是那些有相对较高硫含量的汽车尾气。miessnerH等[11]也指出，SCR和低温等离子体相结合净化机动车排气，加强了整体反应，在相对低的温度下就能有效地去除nox。al2o3和Zro2作为催化剂的加入，促进了反应向有利方向进行。当供给每个no分子30ever的能量，温度为300℃，气速为20000/h时，500mg/m3的no能还原一半以上。
国内学者发明了一种后置式汽车尾气净化器，尾气经锥体分散后进入电场的催化剂中，在低温等离子体和催化剂的协同作用下，尾气净化率大大提高。该净化器一方面可使催化剂活性增加，转化率提高；另一方面可避免催化剂烧结，从而降低汽车尾气中有害气体的排放。与现有技术相比，该净化器具有以下优点：①将低温等离子体技术与催化技术相结合，技术得到升级；②适用于各种车型，不受汽车的原始排放限制，不同于现有的三元催化装置；③没有起燃温度限制，对冷车启动同样有效，且适用范围广；④结构紧凑，设计独特、新颖。
3.展望
低温等离子体技术应用的可行性和条件试验已较充分，也有了大量理论基础，已为这项工艺简单、适用性强、流程短、能耗低、易于操作和自动化的新技术早日工业化打下了充分的基础。但在低温等离子体技术与催化协同作用方面研究较少，是一项全新的处理技术，二者相结合，等离子体场产生高能量活性粒子，促进催化反应，减少能耗；催化主导反应方向，让反应具有选择性，并能大大减少反应副产物，该技术被认为在处理VoCs、氮氧化物、机动车尾气方面都有着广阔的发展前景，但实际应用还很不成熟，必须投入足够力量进行更加深入的理论和实践研究。
参考文献
[1]吕唤春,潘洪明,陈英旭.低浓度挥发性有机废气的处理进展[J].化工环保,2001,21(6):324-327.
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[3]FranckeKp,miessnerH,RudolphR.plasmacatalyticprocessesforenvironmentalproblems[J].Catalysistoday,2000,59:411-416.
[4]秦张峰,关春梅,王浩静,等.有害废气的低温等离子体脱出研究[J].宁夏大学学报,2001,22(2):201-210.
[5]李锻,刘明辉,吴彦,等.双极性脉冲高压介质阻挡放电降解氯苯和甲苯[J].中国环境科学2006,26:23~26.
[6]冯春杨,赵君科.脉冲电晕技术在处理挥发性有机化合物中的应用研究[J].安全与环境学报,2004,4(1):59~61.
[7]晏乃强,吴祖成,谭天恩.脉冲电晕放电治理有机废气的研究—放电反应器结构[J].上海环境科学,2000,19(6):278~281.
[8]黄立维,林鑫海,顾巧浓,等.电晕-吸收法治理甲苯废气实验研究[J].环境科学学报,2006,26(1):17~21.
[9]RajanikanthBS,RoutS.Studiesonnitricoxideremovalinsimulatedgascompositionsunderplasma-dielectric/catalyticdischarges[J].Fuelprocessingtechnology,2001,74:177-195.
等离子体物理篇4
中国先秦时期的《管子・四时》用木、火、土、金、水解释万物的盛衰消长。古希腊哲学家恩培多克勒则认为世界是由土、水、气、火4种基本物质构成。不过，按照现代科学家的观点，物质形态包括固体、液体和气体，还有……还有什么?别犹豫，物质的第四种形态是什么?这种问题就像叫出张三、李四、王麻子之类的名字一样容易。宇宙的百分之九十九由这种物质组成，地球被这种物质包围着。北极光是这种物质的一个可爱实例，闪电亦是如此。太阳也是由这种物质构成的。
你猜测说是“火”!至少这种思路是对的，答案是等离子体。也许这个结果令人扫兴。等离子体是一种原子被离子化――也就是说原子被剥夺电子――的气体。所以，等离子体的磁场和电场剧烈而无规律地往复运动，改变着它们的环境。随着环境的变化，等离子体也发生变化，一刻不停地跳着作用力和反作用力的舞蹈。等离子体主要有低温等离子体、高温等离子体(也称聚变等离子体)、空间和天体等离子体以及固体等离子体。美国加利福尼亚大学洛杉矶分校有一间庞大的地下实验室，沃尔特・格克勒曼就在这里研究等离子体，他说：“等离子体有自己的生活。”
早在19世纪末的时候，英国人威廉・克鲁克斯爵士就描述过离子化气体。但是直到1928年，美国化学家欧文・朗缪尔才把这种气体命名为等离子体。名字只是顺便一提，格克勒曼和其他科学家仍然在研究等离子体以其独特方式活动的根本原因。或许，这就是等离子体作为一种完全合格的物质形态从来没有获得应有尊重的原因。不过，这种情况有可能发生改变。当然这并不是因为英国国防部信息局的科学家认为神秘的UFo是等离子体在作怪。
等离子体可能是新能源的关键所在。太阳核心就是一个密度超过铅的等离子体，其温度高达到1500万摄氏度，所以原子核发生聚变并且释放出巨大能量。科学家们多少年来一直在试图模拟太阳原子聚变的壮举，建造了能把等离子体加热到极高温度的反应堆。迄今为止，反应堆产生的能量还远远没有超过加入的能量，因此建造更大的反应堆势在必行。
尽管如此，等离子体的使用正在如火如荼地迅猛发展。将来火箭的动力可能是被高度加速的等离子体薄束。低温等离子体在许多工业操作中必不可少，例如用于蚀刻计算机芯片表面记录信息的凹槽。等离子体还可增强免洗尿布纤维的吸水性，让墨水文字牢牢粘在各类塑料包装袋上。
等离子体在医疗方面也有广阔的应用前景。美国弗吉尼亚州奥多明尼昂大学的物理学家穆尼尔・拉鲁斯开发出一种能发射小束低温等离子体的笔。这种笔可以给在通常情况下加热会损坏的设备消毒。此类发明甚至可以用于人体伤口的消毒，通过破坏细胞壁来杀灭细菌，同时不会对别的细胞壁造成伤害。此外，等离子体还能用于治疗牙病。美国科学家研制出一种手持“等离子体针”，通过电离氦气形成一个非常小的低温等离子场，从而杀死导致牙内产生空洞的链球细菌。而在此之前，所有漱口液都不能彻底消灭口腔内的有害细菌。
等离子体物理篇5
abstract：plasmatechnologyhasbeenwidelyusedinvariousfields.plasmaisakindofmaterialwithhighenergy，anditsapplicationhasbeenexpanded.theresearchofplasmaseedtreatmenttechnologyandthedevelopmentofdigitalplasmaseedprocessorarestudied.thedigitalmodelofplasmaseedprocessorisconstructedbyCatiasoftwaresystem.Basedonthedataofthewholelifecycleoftheproduct，thewholeproductionprocessissimulated，andtheproductioncapacityevaluationandtheplantplanningofthedigitalproductionlineareevaluatedandoptimized.thetechnologyanddigitalequipmenthavecertainindustrialapplicationprospect.
关键词：数字化；等离子体；装备；规划
Keywords：digitization；plasma；equipment；program
中图分类号：S223.1文献标识码：a文章编号：1006-4311（2017）13-0195-02
0引言
我国正在实行社会主义新农村建设，如何保障耕地的合理高效使用，提高农产品产量，改善农民的生活水平，迫切需要一种提高农作物单位产量的技术。等离子种子处理技术是一种先进的技术，开辟了等离子体在农作物上应用的新途径，为农作物的高产稳产创出了一条新路子，丰富了我国的农业增产技术。
1等离子种子处理技术
等离子体内包含大量的活性粒子，比如电子、自由基、光子、激发态的原子、分子、离子等，是一种高能量的物质聚集态。要想利用等离子体处理种子，第一步就需要先获得稳定的等离子体发生装置，常用的方法是将空气电离，形成空气等离子体，选取适当的密封容器，对密封容器进行抽真空处理，所谓真空就是低于一个大气压的气体状态，一个大气压为数万帕，而用于产生等离子体的真空一般气压在100帕左右，在这个密封的容器里还必须装有两个电极，由两块导电的平行板构成，相当于一个平行板电容器，电极通过导线与外界相连，当真空度到100帕左右时，接通电源，在一定电压的作用下，真空容器中两平行板电极间的空气被电离，就形成了空气等离子体，在两极板间主要是氮离子、氧离子和电子，一般物质在等离子体状态下常常伴有辉光放电现象，这就是等离子体发生器的基本原理。有了等离子体发生器，然后将作物的种子以某种方式放入真空容器中两极板间，让极板间的等离子体与种子相互接触，通过一定时间、一定强度的等离子处理，种子的活性就可以得到提高，从而达到农作物提高抵御病虫害能力和提高产量的目的。
2数字化等离子种子处理机
等离子体技术在我国还属于一种新兴技术，因此等离子体种子处理设备也相对陌生，但该设备的出现弥补了我国冷等离子体种子激活处理设备的空白，具有重要的现实意义。冷等离子体种子激活处理设备主要由真空系统、放电系统、传动系统、控制系统四部分组成。借助合适的软件平台进行数字化平台构建。DassaultSystemes的Catia软件系统中DeLmia模块包括两个相互关联的独立软件，Dpe（数字工艺工程）和Dpm（数字制造工艺）。Dpe为数字化工艺规划平台，是产品工艺和资源规划应用的平台。利用在产品设计初步阶段产生的数字样机或eBom数据，进行产品分析，工流程定义，制定总工艺设计计划，工艺细节规划、工艺路线制定；同时还可实现工艺方案评估，工时分析，车间设施布局和车间的物流仿真等功能。Dpm为工艺细节规划和验证应用的环境。它是按照Dpe中设计好的各种工艺并结合各种制造资源，以实际产品的3维（或数字样机）模型，构造3维工艺过程，进行数字化装配过程仿真与验证。
3等离子种子处理机数字模型的构建
等离子种子处理机主要由真空系统、传动系统、控制系统、放电系统四大系统组成。我们分别对四大系统应用CatiaV5进行三维数字模型的构建，进行装配，生成eBom表，并且优化仿真，有限元分析，然后再进行总装，制定加工流程等。
放电系统与传动系统等装置存在于真空系统的内部，所以真空系统是整套设备的载体，重中之重，当起密封性出现问题时，由于真空仓内部气压与外界的标准大气压相差较大，轻则机器损坏，重则引起整个机器的爆炸，造成不可挽回的损失。所以我们需要随其进行虚拟的装配仿真、零件干涉验证，生成eBom表、以及强度的校核等工作。
在实际安装过程中，通常先完成各个部件的子装配及完成各部件的拼装。根据工程实际情况，装配体采用自下而上的建模方法。在建模过程中，用螺栓拧紧的和焊接的连接，拧紧后的一个整体视为同一个零件装配。
在等离子种子优化机的设计过程中，对真空系统进行虚拟装配，可以满足工程人员查看有关装配问题的需要，帮助他们做出决策，例如选择零部件配合公差、确定零部件在拆装过程中所需的空间、安排零部件的拆装方向和轨迹等，从而确定合理地装配工艺和装配流程，并应用到实际的产品设计当中，如此不仅能够提高设计环节的装配精度，还能够大大提高工作效率。此外，真空系统的虚拟装配系统可以比较准确地反映产品的物理性能，由于利用真空系统的虚拟装配系统能够在大批量生产产品之前就做出虚拟样机，从而帮助设计者找到设计缺陷，提高设计质量，且能够大大降低成本，避免了资源浪费。
4数字化生产线的产能评估和厂区规划
数字化工厂（DF）是指以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步U展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。它将有利于我们进行规划厂区、预估产能、工艺规划等工作人机工程学是研究“人一机一环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决该系统中的效能、健康问题提供理论与方法的科学。通过数字化的仿真分析，发现该套设备的一次生产周期我2分钟，而与流水线配套使用后，则可以连续生产，大大提高了生产率，一条流水线在一个工时（4小时）内的小麦处理产能为480kg。
一般流水线的形式分为“一字型、U型、环型”等形式，传统流水线多为“一字型”，但是经常出现前后不协调的问题，比如人行通道面积与工作区域发生干涉等问题。该条流水线我们设计成U型如图3为所示，总占地面积为15平方米，人行道面积宽为5米，按一个厂房1000平米算的话，可以布置约30条的流水线，并且整体布局较为合理。
5总结
当前物理学研究的一个重要方向就是等离子体，国际上很多国家都将其应用在了生物学和农业领域，并取得了不错的成果，但是关于低温等离子体种子处理的作用机理研究还需更加深入。现阶段冷等离子体种子处理技术已经比较成熟，具备进入产业化推广应用阶段的条件，但是要想使该技术得到进一步的推广应用，还需要政府的大力支持。
参考文献：
[1]梁久丽.等离子体种子处理技术的有益尝试[J].农机使用与维护，2012，103（1）：101-102.
等离子体物理篇6
等离子体灭菌技术是消毒学领域近年来出现的一项新的物理灭菌技术，随着医学和生物高新技术的发展，现有灭菌技术已不能满足某些特殊要求，一些不耐高温的精密医疗仪器，如纤维窥镜和其它畏热材料都需要低温灭菌技术，等离子体灭菌技术是继甲烷、环氧已烷、戊二醛等灭菌技术之后，又一新的低温灭菌技术，等离子体灭菌技术克服了上述方法时间长，有毒性的缺点，是一种既安全，又可靠的全新的医疗器械低温灭菌方法。
1原理
过氧化氢低温等离子灭菌器的工作原理是通过过氧化氢低温等离子体进行灭菌，等离子体是指不断从外部对物质施加能量而使其离解成了阴阳电荷粒子的物质状态，由于按照能级顺序，物质状态依次为固态、液态、气态、等离子体，因此等离子体习惯上又称为第四态，等离子体在消毒过程中通过特定方式使医疗器械和手术器械上的各种微生物失去活性，从而达到灭菌目的。其灭菌作用机理包括以下三个方面。
1.1活性基团作用:等离子体中含有的大量活性氧离子，高能自由基团等成份，极易与细菌、霉菌及芽胞、病毒中蛋白质和核酸物质发生氧化反应而变化，使各类微生物死亡。
1.2高速粒子击穿作用:在灭菌实验后，通过电镜观察经等离子体作用后的细菌菌体与病毒颗粒图像，均呈现千疮百孔状，这是由具有高动能的电子和离子产生的击穿蚀刻效应所致。
1.3紫外线的作用:在激发H2o2形成等离子体的过程中，伴随有部分紫外线产生，这种高能紫外光子（3.3-3.6ev）被微生物或病毒中蛋白质所吸收，致使其分子变性失活。
2临床应用
2.1主要应用临床医疗材质和几何形状都符合要求的器材，只要按照要求进行使用，该灭菌柜就能顺利达到10―6SaL的灭菌水平。
2.2过氧化氢低温等离子灭菌器既可对金属医疗器材进行低温灭菌也可对非金属医疗器械进行低温灭菌，特别适用于非耐高热物品、非耐湿物品、主要有运动医学、妇科、外科、五官科、眼科、泌尿外科等腔镜器械，如关节镜、腹腔镜、鼻窦内镜、电切内镜、输尿管镜、电凝线、电钻、电锯等物理消毒。
3灭菌器的特点
3.1安装环境要求简单，不需要特殊的管道排水系统，不需要单独隔离的房间。
3.2切断电源后，产生的各种活性粒子能够在几毫秒内消失，不会对操作人员构成伤害，安全可靠，所以不需要特殊的排风系统。
3.3灭菌温度低，对器械无损伤，灭菌完成后即可使用，器械的周转速度快。
3.4采用圆筒形灭菌室，能相对减少抽真空的时间，保证较好的电离效果。
等离子体物理篇7
【关键词】负离子垃圾热解装置；医疗废弃物；污染物
前言
随着国民经济的发展和城市化进程的加快，医疗水平不断提高，随着产生的医疗垃圾也日渐增多，医疗垃圾若管理不严或处置不当，会对环境构成严重威胁，为疾病的滋生和蔓延埋下了重大隐患，如何有效地处理医疗垃圾受到了广泛的关注。目前高温国内处理医疗垃圾的技术主要有高温焚烧法、高温蒸汽消毒法、化学消毒法、微波灭菌法、等离子法、负离子热解法等。高温焚烧法产生二f英等剧毒产物、pan（多环芳香族化合物）、pCB（多氯联苯）及有害气体（如HCl，HF，So2等），二次污染严重[1]；消毒法处理规模小，过程产生的废液处理复杂，处理后仍存在安全隐患[2]；新型的微波灭菌、等离子体法处理等在国内尚很少采用，在国外也属于不成熟技术，难以施行[3]。而负离子热解法相对来说适用范围广、技术比较成熟、热解回收率高、产生二f英等污染少，具有较好的经济效益。本研究将负离子炉应用于医疗废弃物处理，并检测热解产物含量和气体成分，为医疗废弃物的处理提供依据。
一、材料与方法
（一）实验材料
人工配置的医疗垃圾（原料分别为为野菜、猪肉、鱼以及医疗垃圾），木炭，木屑。
（二）实验装置
1.负离子炉结构.
负离子热解装置规格尺寸：500mm*500mm*1200mm；材质要求：要求材料耐高温，装置的温度可能会达到500℃以上；顶部盖子要求能打开，用于投放垃圾；装置一个侧面设置一个玻璃面，便于观察装置内部垃圾的热解情况，如下图所示；进气管道距离装置底150mm，进气管直径Dn40，分为两支，做变径，保护管内径20mm，伸入箱内20mm，箱体外190mm；底部留有出渣口，L*H=300mm*200mm；顶部距离装置顶部100mm留有烟气导出管，管子向上500mm，相当于一个烟筒，管径Dn50；温度测量位置2个，一个是在底部，距离底板200mm，一个在上部，距离底板900mm，温度深入内部需接一节短管对温度计的探头进行保护，保护管要求：内径20mm，管长50mm。
2.原理.
将负离子送入装置内形成还原雾团气，由于负离子的作用防止热运动，装置内部达不到高温，底部加热区域正常运行；由于陶瓷内发生的辐射热，负离子有助于加热运行，维持加热领域的局部高温；碳化有机物是原子、分子的共同结合，被辐射热激发后有机物分解。热解后的残渣物作为陶瓷无机物剩下，还有干馏气被送到下面的冷却槽内，作为无害化木醋酸（碳化氢油）提取。
（三）实验方法
将木炭铺于陶瓷层上方加热至500℃左右，待其在炉内稳定后投入医疗废弃物，密封进、出料口。一个小时取样一次，测试产气量、产生的陶瓷粉末量和冷凝液量，并测试热解气体成分。
实验分析方法：
本实验分别采用气相色谱仪、色谱-质谱联用GC-mS和元素分析仪分析热解气成分、液体产物和固体产物。
二、实验结果
（一）热解产物含量及分析
医疗垃圾在负离子垃圾热解装置中得到的产物中，液体产物含量66%，固w产物含量18%，气体产物含量17%。液体产物上层的焦油类液体可作为燃料，下层是木醋液，可用于防虫或消毒；固体产物为陶瓷粉末，可回收利用无机物，用于工业领域。
（二）气体成分
热解反应后各气体成分如表2所示，排放气体成分均远低于国家的有关规定。其中气体排出平均温度为27℃，平均流速为3.7m/s
排放浓度均符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）
三、结束语
通过使用负离子垃圾热解装置对野菜、猪肉、鱼以及医疗垃圾进行热解处理，通过分析实验结果，发现垃圾热解效果好，适合热解利用；负离子垃圾热解装置可以使裂解反应完全，适合连续生产并大规模推广应用，实现了能源的高效利用；产物附加值高；有害气体的绝对排放量大大低于其他焚烧设备；负离子垃圾热解工艺不仅解决了环境污染问题，也提供了一条变废为宝的良性发展路线，具有一定的工业可行性。
参考文献：
[1]张颖.我国北方医疗垃圾处理现状及对策研究[J].临床医药文献杂志，2015.
等离子体物理篇8
1.铅的来源。铅常被用作原料应用于蓄电池、电镀、颜料、橡胶、农药、燃料等制造业。铅板制作工艺中排放的酸性废水(pH<3=铅浓度最高，电镀废液产生的废水铅浓度也很高。
2.镉的来源。镉是一种灰白色的金属，自然界中主要以二价形式存在。镉电镀可以为钢、铁等提供一种抗腐蚀性的保护层，具有吸附性好且镀层均匀光洁等特点，因此工业上90%的福用于电镀、颜料、塑料稳定剂、合金及电池等行业，含镉废水的来源还包括金属矿山的采选、冶炼、电解、农药、医药、电镀、纺织印染等行业的生产过程中。
3.镍的来源。废水中镍的来源废水中的镍主要以二价离子存在，比如硫酸镍、硝酸镍以及与许多无机和有机络合物生成的镍盐。含镍废水的工业来源很多，其中主要是电镀业，此外，采矿、冶金、石油化工、纺织等工业，以及钢铁厂、印刷等行业排放的废水中也含有镍。
4.银的来源。常见银盐中唯一可溶的是硝酸银，也是废水中含银的主要成分。硝酸银广泛应用于无线电、化工、机器制造、陶瓷、照相、电镀以及油墨制造等行业，含银废水的主要来源是电镀业和照相业。
三、重金属污染物在环境中的存在形式
重金属污染物在大气、水、沉积物、土壤、植物等体系中均有分布，在不同体系中的存在形式不同。重金属在土壤中的存在形式、土壤重金属污染主要是由于使用污泥和污水灌溉造成的，污水中工业废水占60%～80%，且成分复杂，都不同程度含有生物难以降解的重金属。
1.重金属在水中的存在形式。近年来，中科院等对长江水环境中重金属的背景值进行了较深入的考察，结果表明河水中大部分元素主要以悬浮颗粒态存在，而溶解部分的重金属浓度较低，并且总量越是偏高的元素，以悬浮颗粒态存在的比例也越高。这一特征与区域条件有密切联系，当地理风化强烈时，悬浮质含量直接影响水环境中元素浓度分布。同时，化学风化微弱使元素难以释放，河水碱性偏低更使溶解态重金属浓度偏低。
2.重金属在沉积物中的存在形式。通过各种途径进入水环境的重金属，绝大部分随物理、化学、生物及物理化学作用的进行，迅速转移到沉积物中或通过悬浮物转移到沉积物中。沉积物中重金属赋存状态及特征为：pb主要趋向于同Fe/mn水合氧化物、碳酸盐相结合，Cu主要形成残渣相和有机质相，而Zn易同Fe/mn水合氧化物、碳酸盐相结合；pb、Zn以非残渣相为主要成分，Cu以残渣相为主要成分。
四、常用的重金属废水处理方法
重金属废水处理的方法有很多，可分为两大类：一类是使溶解性的重金属转变为不溶或者难溶的金属化合物，从而将其从水中除去。另一类是在不改变重金属化学形态的情况下进行浓缩分离，例如反渗透法、电渗析法、离子交换法、蒸发浓缩法等。
1.氢氧化物沉淀法。该方法是通过向重金属废水投加碱性沉淀剂(如石灰乳、碳酸钠液碱等)，使金属离子与轻基反应，生成难溶的金属氢氧化物沉淀，从而予以分离的方法。
2.硫化物沉淀法。该方法是通过向废水中投加硫化剂，使金属离子与硫化物反应，生成难溶的金属硫化物沉淀从而得以分离的方法。硫化剂可采用硫化钠、硫化氢或硫化亚铁等。此法的优点是生成的金属硫化物的溶解度比金属氢氧化物的溶解度小，处理效果比氢氧化物沉淀更好，而且残渣量少，含水率低，便于回收有用金属。缺点是硫化物价格高。
3.还原法。该方法是通过向废水中投加还原剂，使金属离子还原为金属或低价金属离子，再投加石灰使其成为金属氢氧化物沉淀从而得以分离的方法。还原法可用于铜、汞等金属离子的回收，常用于含铅废水的处理。
4.离子交换法。离子交换法是利用离于交换剂的交换基团，与废水中的金属离子进行交换反应，将金属离子置换到交换剂上予以除去的方法。用离子交换法处理重金属废水，如Cu2+、Zn2+、Cd2+等，可以采用阳离子交换树脂；而以阴离子形式存在的金属离子络合物或酸根(HgCl2-、Cr2o72等)，则需用阴离子交换树脂予以除去。
5.铁氧体法。铁氧体是由铁离子、氧离子以及其它金属离子所组成的氧化物，是一种具有铁磁性的半导体。采用铁氧体法处理重金属废水是根据铁氧体的制造原理，利用铁氧体反应，把废水中的二价或三价金属离子，充填到铁氧体尖晶石的晶格中去，从而得到沉淀分离的方法。
6.电解法。电解法是利用电极与重金属离子发生电化学作用而消除其毒性的方法。按照阳极类型不同，将电解法分为电解沉淀法和回收重金属电解法两类。电解法设备简单、占地小、操作管理方便、而且可以回收有价金属。但电耗大、出水水质差、废水处理量小。
7.膜分离方法。该方法是利用一种特殊的半透膜，在外界压力的作用下，在不改变溶液中化学形态的基础上，将溶剂和溶质进行分离或浓缩的方法。膜分离法包括反渗透法、电渗析法、扩散渗折法、液膜法和超滤法等。
8.吸附法。该方法是利用吸附剂将废水中的重金属离子除去的方法。吸附法由于占地面积小、工艺简单、操作方便、无二次污染，特别适用于处理含低浓度金属离子的废水。
五、结语
重金属的污染问题已成为今世界各国共同关注的问题，国内外对重金属的处理方面的研究正在全面进行中。我国也在这方面取得了瞩目的成绩。
[摘要]随着工业排污量急剧增加，大量重金属污染排向了物环境中。在一定条件下，某些重金属(例如汞)还能在某些微生物的作用下转化为毒性更大的有机物质。另外，有毒重金属可以长期停留与积累在环境中，通过食物链逐级富集，最终进入人体，甚至通过遗传或母乳使婴儿受害，主要表现为富集在人体某些器官内形成慢性中毒。因此，重金属污染物的处理技术成为一个研究的热点，其成果有着重大的现实意义。
[关键词]重金属工业污染离子交换电解吸附
参考文献：
[1]任高平.化学法治理铜件酸洗废水并电解回收铜[J].工业水处理，1986，(06).
[2]宋世林，赵玉娥.化学法处理含铬废水试验[J].电镀与环保，1984，(02).
等离子体物理篇9
关键词：水处理技术；膜分离技术；高级氧化技术
中图分类号：K928.4文献标识码：a
引言
目前,我国大多数水厂仍采用常规水处理工艺,即混凝、沉淀、过滤、消毒等。此工艺只能去除极少部分的溶解性有机物。为了进一步去除残存在水中的污染物，常采用物理化学方法进行处理。本文系统综述了水处理中常用的物理化学技术，并探讨了物理化学方法在水处理中的发展趋势。
一、水处理中的物理化学方法
（一）吸附法
吸附是指利用多孔性固体吸附废水中某种或几种污染物，以回收或去除某种污染物，从而使废水得到净化的方法。吸附法设备简单、操作简便,是目前最常用的去除水中有机污染物的方法。已研究与应用的吸附剂包括活性炭、吸附树脂和硅藻土、海泡石、高岭土等粘土矿物和各种废料。
活性炭对BoD、CoD、色度和绝大多数有机物有突出的去除能力。同时，活性炭吸附还具有处理程度高、应用范围广、适应性强、可重复使用等优点。但活性炭再生能耗大,且再生后其吸附能力亦有不同程度的下降。
（二）离子交换法
离子交换法是水处理中软化和除盐的主要方法之一。在污水处理中，主要用于去除污水中的金属离子。离子交换的实质是不溶性离子化合物（离子交换剂）上的交换离子与溶液中其他同性离子的交换反应，通常是一种可逆反应。其过程：
1、阳离子交换过程：R-a++B+=R-B++a-
2、阴离子交换过程：R+C-+D-=R+D-+C-
式中，R表示树脂本体；a、C表示树枝上可被交换的离子；B、D表示溶液中交换离子。
在废水处理中，离子交换的优点为：去除效率高，设备较简单，操作容易控制。目前在应用中存在的问题是：应用范围受到离子交换剂品种、产量、成本的限制，对废水的预处理要求较高，离子交换剂再生及再生液的处理，也是一个难以解决的问题。
（三）气浮法
气浮法是固液分离或液液分离的一种技术。它是通过某种方法产生大量的微气泡，使其与废水中密度接近于水的固体或液体污染物微粒粘附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下，上浮至水面形成浮渣，进行固液或液液分离。气浮法用于从废水中去除比重小于水的悬浮物、油类和脂肪，并用于污泥的浓缩。
（四）膜分离法
膜分离法是利用隔膜使溶剂（通常是水)同溶质或微粒分离的方法。根据溶质或溶剂透过膜的推动力不同，膜分离法可分为3类：1、以电动势为推动力的方法有：电渗析和电渗透；2、以浓度差为推动力的方法有：扩散渗析和自然渗透；3、以压力差为推动力的方法有：压渗析和反渗透、超滤、微孔过滤。其中常用的是电渗析、反渗透和超滤。
（1）电渗析
电渗析电场中交替装配阴离子和阳离子交换膜,在电场中形成一个个隔室,使溶液中的离子有选择地分离或富集,这就是电渗析。电渗析在废水处理中的应用主要用于去除废水中的盐分。对非水溶性电解质的胶体物质和无机物等不能去除。对铁、锰或高分子有机酸等物质，即使为离子状态，但由于易沉积在膜上，造成膜性能的劣化，因此，需要进行预处理。
（2）反渗透和超滤
反渗透和超滤、如果在渗透实际装置的膜两侧造成一个压力差并使其大于渗透压,就会发生溶剂倒流,使浓度较高的溶液进一步浓缩,这一现象就叫反渗透。如果膜只阻挡大分子,而大分子的渗透压是不明显的,这种情况叫做超滤。按粒径选择分离溶液中所含的微粒和大分子的膜分离操作为超滤;从溶液中分离溶剂的膜分离操作为反渗透,超滤和反渗透及反渗透及微过滤都是以压力差为推动力的。
膜生物反应器（mBR）是将高效膜分离技术与污水生物处理工艺相结合而开发的新型系统。它以高效膜分离代替传统生物处理中二沉池，以实现更好的处理效果。膜生物反应器是膜与生物结合的产物，可实现微生物发酵、动植物细胞培养和生物催化转化等。通常在常温和常压下进行生化反应，可使产物或副产物从反应区连续分离出来，打破反应的平衡，大大提高反应转化率，增加产率或处理能力，过程能耗低、效率高。与传统的生化水处理相比，膜生物反应器具有以下主要特点：固液分离率高、污泥停留时间长、污泥产生量小、出水水质好、处理效率高、占地空间小、运行管理简单、应用范围广。所以，膜分离技术具有广阔的发展前景。
（五）高级氧化技术
1、臭氧氧化
臭氧由于其在水中有较高的氧化还原电位，常用来进行杀菌消毒、除臭、除味、脱色等。近年来，由于氯氧化法用于给水、循环水处理和废水处理中有可能产生三氯甲烷（tHms）等“三致”物质而受到限制，使臭氧在水处理中的作用受到了更多的关注。例如采用臭氧氧化法处理印染染料废水就可以取得良好的处理效果。
2、光催化氧化
光催化氧化是利用易于吸收光子能量的中间产物（常指催化剂）首先形成激发态，然后再诱导引发反应物分子的氧化过程。在大多数情况下，反应物分子不能直接受光激发，因此在某种程度下光催化氧化法是一种具有广泛发展前途的新方法。以纳米tio2光催化为例，它可以用于废水中有机、无机污染物的光催化分解，还可以使水中微生物细菌等分解成Co2和H2o，起到灭菌、除臭、防污自洁作用。
3、超声空化氧化技术
超声空化作用原理是当有一定功率的超声波辐射水溶液时，水中的微小泡核在超声负压和正压的作用下急速膨胀和压缩、破裂和崩溃。由于该过程发生在纳米级的范围内，气泡内的气体受压后急剧升温。高温将气泡内的气液界面的介质裂解产生强氧化性的自由基。超声空化氧化技术常用于处理难以降解的有毒有机污染物对自然水域和地下水源的污染。
二、分析与评价
通过各种方法分析得知，每种物化方法都有其各自的优缺点，而且处理的对象也各不相同。通过以上的分析，膜分离技术与高级氧化技术应该是当今水处理技术发展的方向。但不同的水质、水量及处理标准的不同又要求各种技术的联用作用。例如在饮用水的深度处理和难降解有机废水处理中，利用高级氧化法中tio2/o3/UV的联合应用，不但提高了对芳香族化合物的去除效率，而且也可以使饱和有机化合物得以降解。超声/臭氧技术降解水中有毒有机物具有高效、低成本的特点，在超声/臭氧体系中引入紫外辐照，可提高有机污染物的降解效果。在水处理中具有很大的应用潜力。
参考文献：
[1]苑宝玲，王洪杰,水处理新技术原理与应用[m].北京：化学工业出版社，2006
[2]张自杰主编，排水工程（第四版）[m].北京：中国建筑工业出版社，2000
[3]冯敏.现代水处理技术[m].北京：化学工业出版社，2006
等离子体物理篇10
[关键词]光电反应，共振，超导和磁浮
中图分类号：tQ039文献标识码：a文章编号：1009-914X（2015）47-0382-01
物质有六种状态，分别是：固态、液晶态、液态、气态、等离子态和光态。光通过前几种状态的物质，都会产生等离子态的流体，它们的运动方向和光相反，并在接近德拜界面时迅速以渐开线轨迹展开。展开使角速度逐渐变小，离心力变小，等离子态粒子中的电子和"核子"间距离变短，电子辐射出能量形成磁场，作用于部分电子并使其发生跃迁，形成自由电子，这就是光电反应。热带风暴和龙卷风产生雷电也是同样的原因。角速度的损失，是流体在接近界面（德拜长度）时突然迅速发生的，产生的原因是粒子间作用力在接近界面时，作用力的有效距离被界面破坏而突然变小。怎么理解这个等离子态流体，关键在于不能刚性的看原子核，它应该更像魔方一样的结构，原子核的一部分可以受外力作用而改变运动状态，并传导到到相邻粒子（图1）。
生物都是利用光能的高手，Dna组成的胆甾相液晶，相当于旋转偏光镜，把光子旋转并色散成频率由低到高的序列，依次打击物质，荡秋千效应激发更多的等离子体，并把遗传信息加载其中，控制生物的运动和新陈代谢，等离子态物质也是化学反应的能量来源和组成部分（图2）。
能量的本质是振动，振动的频率越快，就处于更高的能量状态，拥有更大的改变自身状态的能力。物体的振动是怎么来的呢？电子围绕原子核运动，粒子电中性，但电子在轨道上旋转，会产生质量偏移，屏蔽不严发生电磁辐射，引起周边原子产生相应运动，最后使整个物体产生周期性的振动，这就是物体的自有频率。
当物体的振动频率增加到一定程度时，会发生粒子间的共振，杂质或晶体缺陷要么被分解，要么被挤出体外，物体将接近100%的纯度或者完美晶体。频率相同的粒子间作用力为0，所以物体粒子达到共振时，界面粒子的运动将屏蔽外界磁场，这时它的电阻也将趋于0，物体将发生超导和磁浮。物体在空间中的浮力，和它的频率成正比。
现代物理是建立在爱因斯坦光子是没有动量的假设上的，这和我们日常的观测不符。在出了这个假设的计量范围之后，理论和实际的误差越来越大，光粒子很可能是以电子为主要质量来源的不对称的双粒子结构。从理论上看，黑洞和反物质是不可想象的，无法建立它们的模型。宇宙空间中很可能存在着大型的等离子态漩涡，它是不是导致一些超自然现象的原因，和将对航天产生什么影响，还等待进一步的研究和观测。