Studená plazma

Plazmová koule je efektní ukázkou výbojů v plynech. Jde o skleněnou kouli naplněnou inertním plynem o velmi nízkém tlaku. V kouli se nachází kovová elektroda napojená na vysokonapěťový transformátor. Jako napájecí zdroj plazmové koule slouží běžně síťový adaptér, který poskytuje stejnosměrné napětí o velikosti 5 až 20 V. Toto napětí je tranzistorovým obvodem převáděno na střídavé o frekvenci 10 až 40 kHz. Dále je pak transformováno na vysoké napětí 5 až 20 kV a přiváděno na elektrodu plazmové koule. V prostoru mezi elektrodou a skleněným povrchem koule tak vzniká silné elektrické pole. Tímto polem urychlované elektrony se srážejí s neutrálními atomy plynu uvnitř koule, způsobují vybuzení jejich elektronů v atomu na vyšší energetické hladiny (excitaci) a také je ionizují. Podél míst s větším výskytem ionizovaných částic vzniká proudový kanál, v jehož blízkosti dochází ke značné excitaci plynu. Při následné deexcitaci (přechod elektronů v atomu zpět na nižší energetické hladiny spojený s vyzářením energie) je vysíláno světlo, jehož barva závisí na použitém plynu a jeho tlaku. Pohyb proudových kanálů souvisí s lokálním ohřevem plynu procházejícím elektrickým proudem a následným tepelným prouděním plynu. Zajímavý efekt nastane, přiložíme-li ruku k povrchu koule. V místě dotyku se okamžitě objeví intenzivně zářící proudový kanál. Tento jev je způsoben zvýšením kapacity v místě dotyku. Takový generovaný výboj v plynu mezi centrální elektrodou a skleněným povrchem koule se často používá pro dekorační účely