德拜屏蔽

德拜屏蔽是等离子体中电场被屏蔽的基本机制。在等离子体中引入试验电荷时，周围的带电粒子会重新配置。电子比离子轻，因此响应迅速，在正电荷周围形成云。这种重新分布产生屏蔽效应，其他粒子感受到的电位减少。

等离子体的3个条件

系统要表现出等离子体行为，需要满足以下3个条件。

第一，德拜长度远小于系统尺寸。这确保屏蔽效应有效工作。

第二，德拜球内的粒子数足够多。保证集体效应支配两体碰撞。在核聚变等离子体中约为10^7个。

第三，作为等离子体频率与碰撞频率的关系，电子在完成等离子体振荡之前不会被碰撞扰动。

德拜长度是电场被屏蔽的特征长度尺度。真空中的点电荷库仑势在等离子体中变形为指数衰减的汤川型势。

在核聚变等离子体（温度10千电子伏，密度10^20/立方米）中，德拜长度约为70微米。这比装置尺寸（米）小得多，但比粒子间距离（约0.2微米）大得多。

等离子体频率是等离子体对电荷分离的自然响应频率。在均匀等离子体中，电子微小位移时产生电荷分离，产生作为恢复力的电场。因此电子做简谐振动。

在核聚变等离子体中，电子等离子体频率约为90吉赫。离子等离子体频率比电子低约43分之一。德拜长度与电子等离子体频率通过热速度相关联，意味着电子在等离子体振荡的一个周期内移动约德拜长度的距离。

准中性是指在比德拜长度大的尺度上电荷密度几乎为零。准中性被破坏的情况有：鞘层区域（等离子体与壁的边界）、高频电场中、德拜长度尺度的小尺度现象。

德拜屏蔽影响带电粒子如何与约束磁场或其他粒子相互作用。它决定了碰撞频率、Spitzer电阻和输运系数。高温等离子体的电阻率比良好导体铜更低。

在壁面附近准中性被破坏，形成称为鞘层的空间电荷层。这影响偏滤器物理和材料表面的离子能量。

等离子体诊断也依赖于对德拜屏蔽的理解。Langmuir探针中鞘层理论决定精度，Thomson散乱中德拜长度与波数的关系决定是集体散射还是个别散射。