1.2等离子体的军事应用概述

等离子体与电磁波的相互作用主要存在三方面：一定条件下，电磁波的反射；一定条件下，由于碰撞与辐射产生的电磁波的吸收；磁场存在的条件下，沿磁场方向传播的电磁极化方向法拉第旋转的存在，导致的雷达回波的失真[6]。等离子的这些特性及物理特征给军用等离子体技术的应用与发展提供了广阔的前景。   

从20世纪60年代开始，美苏等军事强国就开始了等离子体吸波的研究；80年代以后，相继开始了等离子体在如：飞行器、坦克、炮弹等军事动力设备上的应用研究。我国在等离子体军事应用方面起步较晚，布局不够全面，技术相对落后。但等离子体的很多现象、特性都还没被认识、研究和开发，在等离子体的军事应用上，据技术成熟阶段还有很长一段路要走。

2 等离子体物理基础

2.1等离子体的基本特性

1.电离度

气体必须满足0.1%以上成分电离，才会具备等离子体性质。理论上，气体处于热力学平衡态时，电离度与温度满足如下沙哈方程：

                                         （1）

 、 分别是离子、中性粒子数密度， 为气体电离能，T为气体温度

2．等离子体温度

等离子体中，由于离子质量远大于电子质量，两者碰撞不易发生能量交换，电子间、离子间各自碰撞达到热平衡，故存在电子温度 和离子温度 两种温度。最终温度还要取决于气体数密度、电离度等多重因素。  

    3．电中性与德拜长度

    等离子体中，电子所带电荷与离子所带电荷总量相等，整体呈电中性。

在某一区域微小尺度范围内，电中性受到破坏。电子的热运动导致正负电荷不均匀，当电子相对离子移动距离x，产生强度 的电场，获得 的能量，若

 <                                               （2）

即   ， 为电子热运动平均速度，另:

                                       （3）

其中，k为波尔兹曼常数，T为电子温度， 被称为德拜长度。则由公式可看出德拜长度表征静电作用的屏蔽半径和热运动致使电荷分离的空间尺度。只有等离子体线性尺度远大于德拜长度，电中性才具有意义。来!自~优尔论-文|网www.youerw.com

4．朗谬尔振荡

在一微小区间内，由于电子过剩导致的电场，对电子产生力的作用，使其回复至原位置，又由于惯性作用产生反向电场，形成的等离子内部振荡被称为朗谬尔振荡。等离子体电子振荡频率 :

 = (弧度/秒)                                      （4）

电荷数为1的离子，振荡频率 ：

 = (弧度/秒)                                       （5）

等离子体振荡频率 ， 》 ，通常将电子振荡频率看作等离子体振荡频率，用来表征等离子体对破坏反应的快慢。

    5．集体效应 

   在等离子体中，电子、离子和中性粒子之间存在着各种相互作用。等离子体受电磁场影响较大，局部电荷运动会产生电场，进而激发磁场，从而会引起远处其他带电粒子的运动，形成集体效应[7]。