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等離子發射光譜儀利用外加電場或高頻感應電場使氣體導電，氣體放電是產生等離子體的重要手段之一。被外加電場加速的部分電離氣體中的電子與中性分子碰撞，把從電場得到的能量傳給氣體。電子與中性分子的彈性碰撞導致分子動能增加，表現為溫度升高，給定容積中的輸入能量和損失能量相等。電子和重粒子（離子、分子和原子）間能量傳遞的速率與碰撞頻率成正比。在稠密氣體中，碰撞頻繁，兩類粒子的平均動能(即溫度)很容易達到平衡，因此電子溫度和氣體溫度大致相等，這是氣壓在一個大氣壓以上時的通常情況，一般稱為熱等離子體或平衡等離子體。在低氣壓條件下，碰撞很少，電子從電場得到的能量不容易傳給重粒子，此時電子溫度高于氣體溫度。
等離子發射光譜儀在宏觀上一般是電中性的，即它所含有的正電荷和負電荷幾乎處處相等。由于帶電粒子之間的作用主要是長程的，每個粒子都同時和周圍很多粒子發生作用，因此等離子體在運動過程中一般表現出明顯的集體行為。如果環境溫度較低，等離子體能夠通過輻射和熱傳導等方式向壁面傳遞能量，因此，要在實驗室內保持等離子體狀態，發生器供給的能量必須大于等離子體損失的能量。兩類粒子的平均動能(即溫度)很容易達到平衡，因此電子溫度和氣體溫度大致相等，這是氣壓在一個大氣壓以上時的通常情況，一般稱為熱等離子體或平衡等離子體。等離子發射光譜儀在低氣壓條件下，碰撞很少，電子從電場得到的能量不容易傳給重粒子，此時電子溫度高于氣體溫度，通常稱為冷等離子體或非平衡等離子體。兩類等離子體各有特點和用途，氣體放電分為直流放電和交流放電。
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