Niestabilność jonizacji
Niestabilność jonizacyjna to dowolna kategoria niestabilności plazmy , w której pośredniczy jonizacja pod wpływem elektronów . W najbardziej ogólnym sensie niestabilność jonizacji wynika z efektu sprzężenia zwrotnego, gdy elektrony wytwarzane przez jonizację wytwarzają jeszcze więcej elektronów poprzez jonizację w sposób samonapędzający się.
Niestabilności jonizacji zaobserwowano w takich urządzeniach fizyki plazmy, jak wyładowania jarzeniowe , wyładowania Penninga, dysze magnetyczne i generatory MHD . W namagnesowanej lub nienamagnesowanej plazmie mogą wystąpić niestabilności jonizacji. Występują one najczęściej, gdy plazma jest stosunkowo zimna i tylko częściowo zjonizowana, tak że w plazmie jest dużo neutralnego gazu.
W wyładowaniu jarzeniowym
Wyładowanie jarzeniowe to urządzenie zawierające plazmę, w którym plazma jest tworzona przez duże napięcie umieszczone na rozrzedzonym gazie. Wyładowania jarzeniowe są wykorzystywane do oświetlenia elektrycznego i obróbki materiałów. W przypadku wyładowania jarzeniowego niestabilność jonizacji przybiera postać prążków lub pasm zwiększonej i stłumionej produkcji światła. Odległość między każdym prążkowaniem to odległość wymagana, aby elektron uzyskał energię wystarczającą do zjonizowania cząstki gazu obojętnego.
W dyszy magnetycznej
Dysza magnetyczna to urządzenie, przez które przepływa plazma, w którym plazma jest zwężana przez pole magnetyczne. Dysze magnetyczne są stosowane w napędzie elektrycznym w celu zwiększenia ciągu wytwarzanego przez strumień plazmy. W dyszach magnetycznych niestabilność jonizacji jest spowodowana jonizacją za dyszą, powodując, że urodzone tam elektrony migrują w górę, w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu. Powoduje to oscylacje natężenia przepływu plazmy i energii przez dyszę.
W generatorze MHD
Generator MHD to urządzenie, przez które przepływa gorący gaz, w którym gaz jest jonizowany, a pole magnetyczne jest wykorzystywane do pozyskiwania energii przepływu w postaci energii elektrycznej. Generatory MHD były badane głównie w latach 60. i 70. XX wieku w celu zwiększenia wydajności elektrowni opalanych paliwami kopalnymi i elektrowni jądrowych. W generatorach MHD specyficzny rodzaj namagnesowanej niestabilności jonizacji nazywany jest niestabilnością elektrotermiczną . Został odkryty przez Jewgienija Wielichowa w 1962 roku. Dodatkowy opór elektryczny spowodowany niestabilnością jonizacji zniweczył wysiłki badawcze mające na celu obniżenie wymaganej temperatury poprzez preferencyjne ogrzewanie elektronów.