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光波

我們的眼睛對位於標記為“可見光”的電磁光譜中非常小的區域內的光敏感。這種“可見光”對應於 400 – 700 納米 (nm) 的波長范圍和從紫色到紅色的顏色範圍。人眼無法“看到”可見光譜以外波長的輻射。從最短到最長波長的可見顏色是：紫色、藍色、綠色、黃色、橙色和紅色。紫外線的波長比可見的紫光短。紅外輻射的波長比可見紅光長。白光是可見光譜顏色的混合。黑色是完全沒有光的。地球最重要的能源是太陽。陽光由整個電磁波譜組成。紫光的波長約為 400 nm，頻率約為 7.5*1014 Hz。紅光的波長約為 700 nm，頻率約為 4.3*1014 Hz。

等離子光

等離子體之所以發光，是因為“自發發射”，這基本上意味著離子、原子或分子比穩定的能量更高，因此變得不穩定，粒子發射光子。光子能量與電磁波的波長成反比。波長越短，光子能量越高，波長越長，光子能量越低。光子可以在保持能量和動量的同時被創造和摧毀。

CRT VS 等離子 VS 液晶電視的癌症擔憂

等離子電視會發出微量的紫外線（紫外線）輻射，但發出的量少於典型的電子管 (CRT) 電視發出的量。儘管所有 CRT 和等離子電視都必須符合 1969 年 FDA（食品和藥物管理局）發布的電視輻射發射指南，但長時間坐著/躺著看電視（尤其是 大型電視）不僅與患有癌症，但也患有其他疾病，例如糖尿病和心髒病/中風。 LCD 和 LED 電視可能不會發出輻射，但會使您在夜間暴露在光線下，從而關閉褪黑激素的產生並增加患癌症的風險，尤其是乳腺癌。最後，研究發現，長時間坐著看電視與女性患結直腸癌的風險增加有關。

物質由分子構成，分子由原子構成，原子由帶正電的原子核和圍繞它的、帶負電的電子構成，當被加熱到足夠高的溫度或其他原因，外層電子擺脫原子核的束縛成為自由電子，電子離開原子核，這個過程就叫做”電離”。 物質 世界通常分為三種狀態：固體，液體和氣體 ， 當物質很冷時，它是堅實的固體，隨著它變熱，它變成液體，當施加更多的熱量時，你會得到一種氣體 ， 然而，這個故事並沒有結束，當你添加更多的熱量時，額外的能量和熱量將氣體中的中性原子和分子分解為典型的帶正電的離子和帶負電的電子，即物質的第四態，電離了的”氣體”。這時，物質就變成了由帶正電的原子核和帶負電的電子組成的、一團均勻的”漿糊”，這些離子漿中正負電荷總量相等，因此它是近似電中性的，所以就叫等離子體。

等離子體的自然現象

在地球上，等離子體物質遠比固體、液體、氣體物質少，但在宇宙中，等離子體是物質存在的主要形式，宇宙中99％的普通物質處於等離子體狀態，如恆星(包括太陽)、星際物質以及地球周圍的電離層等，都是等離子體。實際上，太陽就是一個巨大的等離子態的球，主要元素為氫，其次為氦，及其他微量元素，太陽是一個高溫的煉獄，每個粒子都躁動不安，無法組建平靜的原子家庭。極光是太陽風吹來的高速粒子在地磁場的約束下，奔向極地，衝擊空氣中的分子，使電子逃逸成等離子態，在極地形成一道美麗的風景線。閃電行走的路徑，空氣分子被電離，形成等離子。

等離子技術的應用

等離子體指部分或完全電離的氣體，且自由電子和離子所帶正、負電荷的總和完全抵消，宏觀上呈現中性電，由部分電子被剝奪後的原子及原子被電離後產生的正負電子組成的離子化氣體狀物質，等離子體可分為兩種:高溫和低溫等離子體。

最常見的等離子體是高溫電離氣體，如電弧、霓虹燈和日光燈中的發光氣體，又如閃電、極光等，高溫等離子態的重要應用是受控核聚變。等離子態在工業上的應用具有十分廣闊的前景，低溫等離子態用於切割、焊接和噴塗以及製造各種新型的電光源與顯示器等，金屬中的電子氣和半導體中的載流子以及電解質溶液也可以看作是等離子體。帶電粒子賦予等離子體導電特性，因此等離子體技術被用於製作我們每天使用的各種物品。計算機晶片，霓虹燈，甚至是一袋薯片內部的金屬塗層都是採用等離子技術製造的。還有等離子彩電PDP就是等離子態在家居的應用，它是在兩張薄玻璃板之間充填混合氣體，施加電壓使之產生離子氣體，然後使等離子氣體放電，與基板中的熒光體發生反應，產生彩色影像，為您提供屏幕上像素的彩色顯示。

等離子燈是一種裝飾性的燈，在1980年代最為流行。等離子燈由物理學家尼古拉·特斯拉發明，他做了一個實驗，在玻璃電子管通以高頻率的電流，來研究高電壓現象。特斯拉稱之為惰性氣體放電管。現代的等離子燈由比爾·帕克設計。不過這種燈也存在弊端，把電子設備（比如計算機鼠標）靠近或者放置在等離子燈上面時要特別小心：不只是玻璃殼會發熱，高電壓還會導致設備上積存大量靜電，即使有塑料保護外殼也一樣。

在等離子火箭中，電場和磁場的組合被用於將推進劑氣體的原子和分子分解成具有正電荷或負電荷的粒子集合。換句話說，把推進劑氣體變成等離子體，然後施加電場以將離子從發動機的後部排出，通過反衝原理把火箭升入太空。通過等離子火箭提供能源，一艘宇宙飛船在理論上可以達到123,000英里/時（198,000公里）的速度，以這樣的速度，你可以在一分鐘內從紐約到洛杉磯！另一方面，等離子火箭使用比這些傳統發動機少得多的燃料，燃料減少了1億倍。它的燃油效率非常高，可以用大約30加侖（113升）的氣體從地球軌道運行到月球軌道。等離子火箭逐漸加速，可以在23天內達到每秒34英里（55公里）的最大速度，這比任何化學火箭快四倍。旅行時間減少意味著船舶經歷機械故障和太空人暴露於太陽輻射，骨質流失和肌肉萎縮的風險較小。然而，在這個時候，將核動力源放在我們從地球進入太空的火箭飛船上，會造成太多的輻射威脅。所以達到這些距離的電源仍然是一個重大挑戰，更不用說人體對每秒34英里（54公里）行駛的不確定性（相對於常規火箭中4.7英里或每秒7.5公里的太空人前往較低地球軌道）。但從理論上講，如果能夠提供足夠的動力，這些發動機有能力在大約40天內抵達火星，科幻故事正逐漸變成現實。

等離子體在生物醫學領域的應用

1.滅菌消毒

大氣壓下的冷等離子(cold atmospheric plasma，CAP)在生物學領域的最初應用是對食物、儀 器以及微生物的殺菌消毒，後來，越來越多的學 者發現 CAP 可以使多種細菌、真菌、病毒以及生物膜失活，實驗結果顯示短時間的等離子體處理就可有效殺死許多細菌如大腸桿菌、腸球菌、芽孢桿 菌、假單胞菌及銅綠假單胞菌，甚至包括一些抗生素耐藥菌，此外，等離子體還可以抑制病毒的活性，如朊病毒、腺病毒和生物毒素等． 2011 年，德國 Zimmermann 和他的團隊證明了等離子體對腺病毒有顯著的滅活作用。

現今所使用的滅菌方法主要有熱力滅菌、輻射滅菌、環氧乙烷滅菌等，存在滅菌時間長、溫度過高致使器械損傷較大，對環境造成危害等缺點，而冷等離子體的溫度接近室溫，對醫療器械不會造成熱變形、無污染環境，可有效殺滅細菌、真菌及病毒等致病微生物，因此，等離子體被廣泛應用到生物材料的殺菌消毒上，如一些外科儀器(特別是對於內窺鏡，避免了高壓蒸汽滅菌對儀器造成的損害) 。

2.凝血止血

高溫等離子體可以促進血液凝結，其主要機制是通過高溫使得組織蛋白變性，促進血液乾燥，從而達到快速凝血的目的，如等離子體手術刀在許多外科臨床上用於止血和腫瘤消融，可以加快血液凝結，然而，更詳細的等離子體促凝血機制還需要進一步研究。

3.皮膚病的治療

冷等離子體被廣泛應用到皮膚病的治療，尤其是針對被細菌、真菌、病毒等微生物感染的皮膚性疾病，如皮炎、毛囊炎、濕癬[9]．如上所述，等離子體可以有效滅活微生物，使細菌的數量有明顯的減少，顯著改善過敏性皮膚炎和皮膚瘙癢等症狀。

4.促進傷口癒合

近年來，發現等離子體可以作為一種新型的、 無痛的、安全的治療方法，用於降低慢性傷口被感染的細菌數和促進傷口癒合，尤其是針對那些可以造成持久的疼痛和不適的潰瘍等慢性傷口。等離子體可促進血液凝固，並由於其高效的殺菌效率，可以很好地控制炎症進程，誘導皮膚再生。

5.腫瘤治療

現有研究顯示冷等離子體可以有效地殺死腫瘤細胞，有效誘導腫瘤細胞凋亡，包括肝癌細胞、胰腺癌細胞、肺癌細胞、神經膠質瘤細胞、白血病細胞、宮頸癌細胞、結腸癌細胞、骨髓瘤細胞、黑色素瘤細胞、中樞神經細胞瘤等等，在殺死腫瘤細胞同時， CAP 對其周圍正常組織和細胞的損傷較小[113]．因此，CAP 作為一種新興技術，在腫瘤治療方面展示了非常可觀的前景，已成為等離子體生物醫學領域的一個研究熱點。

6.等離子體傳感器可改善早期癌症檢測

研究人員開發的一種新型等離子體傳感器將作為可靠的早期癌症檢測方法，用於治療多種癌症和最終其他疾病的生物標誌物。傳感器已被證實可靠地檢測癌症生物標誌物癌胚抗原（CEA）的存在，其量級為1毫微克/毫升，大多數人攜帶至少一些CEA，平均範圍為3-5毫微克/毫升，研究人員選擇將重點放在CEA上，因為其在更高濃度下的存在是許多癌症形式的早期指標，包括肺癌和前列腺癌。

它使用等離子體傳感，其檢測敏感的納米級光物質與器件表面上的生物分子的相互作用，它是少小型的儀器、便攜、便宜，並且幾乎不需要專業知識來進行檢測，簡單的手指刺就可以了。對於那些不住在高級醫療機構附近的人，包括發展中國家的醫療機構，這一點尤其重要。目前，癌症生物標誌物的檢測方法正在高危患者中實施，尤其是緩解期的癌症患者，他們需要時間，專業設備，並且是勞動密集型的，然而，在將來，由於該方法的便攜性和廉價性，在常規檢查時可以更容易地給予任何患者。這樣即使在癌細胞在體內擴散之前，也可以治療CEA濃度升高的患者。

最後總結，等離子體傳感器和癌症治療儀描述了等離子體激發小金屬層表面的粒子，米粒形狀的粒子能量很大，可用來做光譜學試驗的光是微分子數量級，等離子體很大程度上改進了光譜的速率和精確性，換一種說法，納米數量級的等離子體不僅可以用來精確性的鑑定，還可以用來殺死癌細胞。