Wissenswertes über Plasma

Der Plasmazustand wird als vierter Aggregatzustand - neben flüssig, fest und gasförmig - eines Stoffes bezeichnet. In der Physik ist ein Plasma ein Gas, das teilweise oder vollständig aus freien Ladungsträgern, wie Ionen oder Elektronen, besteht. Einfach vorstellen, kann man sich das am Beispiel von Wasser: In Form von Eis ist es ein fester Körper, führt man ihm Wärme, also Energie zu, wird es flüssig, bei weiterer Energiezufuhr schließlich gasförmig. Wird jedoch einem Gas noch mehr Energie zugeführt, entsteht ein Plasma: Ein Zustand, in dem sich von den Gasatomen oder -Molekülen äußere Elektronen lösen.

Natürliche Plasmen findet man auf der Erde in der Ionosphäre (das Polarlicht) und in Blitzen. In der Biosphäre - also dem Teil der Erde, der von Lebewesen bewohnt wird - gibt es keine praktisch nutzbaren natürlichen Plasmen.
Um ein Plasma technisch anwenden zu können, muss man es daher erzeugen. Dies geschieht meist mit Hilfe einer Gasentladung.

Die für Oberflächenmodifizierung eingesetzten Niederdruck-Plasmen (10-2 bis 10 mbar) werden i. d. R. durch Hochfrequenz-Glimmentladung erzeugt. Diese Plasmen sind kalt, obwohl sie sehr energiereiche Partikel enthalten.

Außer Ionen und Elektronen enthalten Niederdruck-Plasmen Moleküle und Molekülfragmente in angeregten Zuständen. Alle diese Komponenten sind reaktiv und reagieren untereinander als auch mit Oberflächen.

Die Plasmen lassen sich durch elektromagnetische Felder aufrechterhalten. Ihrerseits erzeugen sie Licht und UV-Strahlung und zeigen die für Gase unter Druck charakteristischen Leuchterscheinungen.