放電場では軽い電子が印加電界からエネルギーを受け取り、衝突により重い分子にエネルギーが伝達される。この場合、エネルギー保存則と運動量保存則が満たされている。その結果、重い分子の運動エネルギーは殆ど増加せず、電子のエネルギーは分子の内部エネルギーに変換され、分子は電離したり励起することになる(化学的に活性化される)。
ここで、
1)電子と分子の衝突の少ない場合(真空)
2)電子のみを加速しイオンを加速しない選択的な加速を行う場合
3)それでも、生ずるイオンの僅かな加速や電子と分子の衝突によって生ずる分子の僅かな加熱が時間的に累積して分子の運動エネルギーが大きくならないように冷却したり緩和したりすることにより、電子の運動エネルギーは大きいが、イオンや分子のエネルギーは小さい非平衡状態を作り出すことができる。この状態をコールドプラズマという。
高純度アルミナセラミックの表面に放電電極を、セラミックの内部(背面)に誘導電極を設け、両電極間に高周波高電圧を印加すると、放電極からセラミックに沿って沿面ストリーマが進展します |