電漿動力溫度

定義與套用

電漿動力溫度定義為：

，其中

為玻爾茲曼常數，

為平均動能。在更多文獻中，電漿動力溫度也被定義為：

，此時溫度具有能量的量綱，例如溫度為1eV的電漿相當於11600K。

與一般的熱力學溫度不同，動力溫度沒有要求電漿系統達到平衡態。這是因為電漿由於具有強烈的集體效應，其碰撞頻率遠遠小於電漿頻率

，因而達到熱平衡的時間很長；並且體系的各個組分，達到平衡的時間各不相同，總體來說電子-離子達到平衡的時間遠長於各自分別達到平衡的時間；導致實驗和觀測中，經常出現各個組分達到平衡，但總體不平衡的現象。因此，針對不同的成分定義不同的動力溫度，是具有必要性的。

有些情況下，電子和離子會具有不同的動力溫度，比如日光燈管中，電子溫度可達幾萬度，而離子溫度還在室溫附近。在磁約束電漿中，由於碰撞頻率低，粒子的平行磁場方向的動能與垂直方向動能交換可以忽略，因而會存在平行溫度和垂直溫度兩個溫度，這一現象經常見到。

在熱平衡條件下，動力溫度和熱力學溫度是一致的。例如部分電漿中，電子近似為熱平衡狀態，那么此時電子的動力溫度就是熱力學溫度，電子的分布也近似為麥克斯韋-玻爾茲曼分布。