等離子體是電離的氣態物質,是離子體。宏觀講,它的電性是中和的,稱等離子體。產生等離子體的裝置,俗稱等離子槍,也稱等離子發生器、等離子炬等。等離子體也不一定是高溫的,例如高空的電離層輝光放電、人體血液等。就等離子體分類說,冶金用等離子體屬低溫等離子體中的熱等離子體,其重粒子度在3×10~3×10K。從其產生途徑講則是電弧等離子體或高頻等離子體。等離子體發生器是用人工方法獲得等離子體的裝置。等離子體由自然產生的稱為自然等離子體(如北極光和閃電),由人工產生的稱為實驗室等離子體。實驗室等離子體是在有限容積的等離子體發生器中產生的。
一般特性等離子體是由電能轉換出來的高溫新能源。主要特性有:(1)能量高度集中,形成高溫。例如非轉移弧發生器的等離子體火炬的焓值常在160003200/m,比高爐熱風的值高出10~20倍。至于轉移弧,其焓值將更高。(2)氧位可調。可以是氧、氬直到氫的等離子體。(3)由于是氣體電弧,傳熱可以是輻射也可以有對流。(4)電系統可用交流或直流,但常用直流,故有高的功率因數。

高頻等離子體炬在工業中已有多方面的應用,特別是在等離子體化工、冶金和光學材料提純等方面。它還可制備超導材料,如用氫高頻等離子體還原釩-硅(或釩-鍺),鈮-鋁(或鈮-鍺)的氯化物蒸氣以制備超導材料。中國冶金、采礦企業中需處理的鈦礦石、含釩礦渣、磷礦石以及工業難熔廢料含稀有材料的礦渣很多,采用高頻等離子體炬是頗有前途的冶煉手段,可從中煉出有用的金屬和稀有元素。

產生等離子體的裝置,如等離子發生器,溫度測量很重要,而作為一種非接觸式無損的測溫方式和技術,紅外熱像儀就是將物體發出的不可見紅外能量轉變為可見的熱圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。通過查看熱圖像,可以觀察到被測目標的整體溫度分布狀況,研究目標的發熱情況,從而進行下一步工作的判斷。紅外熱像儀及配套測溫軟件可以通過實時查看等離子發生器壁面溫度,來進行溫度測量和判斷,分析等離子發生器壁面溫度變化狀態,存儲溫度數據,便于后期分析管理。這對于實驗室科學研究甚至是實際應用中的工業控制來說,有著很大的幫助。






