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等离子体
等离子体是带电粒子和中性离子组成的表现出集体行为的准中性的气体。
等离子体被称为是固态、液态、气态以外的物质第四态。宇宙中99%的可见物质是以等离子体的状态存在的，在地球上天然的等离子体有闪电、火焰、极光等。更为重要的是，目前人造的等离子体在工业生产、国防军工、科学研究等诸多方面发挥着越来越重要的作用。
准中性和集体行为是等离子体的重要特征。准中性的空间尺寸和时间尺寸分别由德拜长度和等离子体频率来描述，等离子体的集体行为起源于带电粒子间的库伦相互作用未长程相互作用。
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等离子体的分类
按电子温度来分，通常电子温度低于10eV的等离子体称为低温等离子体，低温等离子体又可分为冷等离子体和热等离子体。冷等离子体的离子温度通常为1eV，小于电子温度，主要用于刻蚀、材料改性、等离子体医学等方面。热等离子体的电子温度和离子温度接近，主要用于冶金、焊接、切割等。当电子温度超过10eV量级时，称为高温等离子体，高温等离子体在产生X射线、聚变科学等领域有重要应用。
当电子平均动能远大于电子平均距离对应的库伦势能时，这类等离子体称为理想等离子体，而当电子的平均动能小于电子平均间距对应的库伦势能时，这种等离子体称为非理想等离子体。
此外，当温度足够高时，如电子温度Te≈10keV，电子热运动速度到达0.3c，这时相对论效应开始变得显著，因此把温度高于10 keV的等离子体称为相对论等离子体。当等离子体密度足够高时（如接近固体），粒子间平均距离小于电子
德布洛依波长，要考虑量子效应，因此这类等离子体称为非经典等离子体。
等离子体中的相互作用
等离子体中粒子的相互作用可以分为两类：一类是弹性碰撞，碰撞前后总动能守恒，各粒子的电荷数不变，动量在粒子间重新分配。另一类是非弹性碰撞，动能在粒子间重新分配，且一部分能量转移至相互作用的粒子或者新产生的粒子中。非弹性碰撞包括粒子激发和退激发，电离和复合，电荷交换等。
等离子体描述方法
等离子体由大量的带电粒子组成，其动力学过程非常复杂。在德拜长度内，带电粒子间受到库仑作用引起的碰撞；在德拜长度外，则主要受到屏蔽库伦势引起的集体运动。当存在外部电磁场时，等离子体中的带电粒子受到电磁力的作用，而带电粒子的运动又将产生电磁场。因此，要精确描述等离子体的行为极其困难，只能根据不同条件和研究的问题，采用不同的近似方法，对等离子体进行描述。
等离子体诊断技术
等离子体实验诊断技术，包括电磁辐射参数的测量、等离子体自辐射图像和能谱的测量、激光探针诊断方法等。
接下来我们针对不同的放电等离子对象进行介绍。
Z箍缩
Z箍缩（Z-Pinch）是利用负载等离子体轴向（Z方向）电流的自生角向磁场来使等离子体被径向约束或快速内爆的物理过程。Z箍缩的研究源于上世纪五十年代，主要关注平衡箍缩问题（Bennett平衡），目的是实现可控核聚变。然而由于等离子体不稳定性过早地破坏了平衡箍缩状态，使得等离子体难以达到聚变点火的劳逊条件。这一技术瓶颈极大地阻碍了Z箍缩研究的进展，并使得该研究一度处于低潮。
自上世纪七十年代起，短脉冲、低阻抗、高功率（电流MA、功率TW水平）脉冲功率装置的成功研制及多台并联技术的应用，极大地推动了Z箍缩研究的进展。这时，Z箍缩负载在脉冲电流自磁场的作用下，快速内爆滞止并产生高亮度的脉冲软X射线（0.1-10keV）辐射，称为动力学Z箍缩或快Z箍缩。快前沿（~100ns）电流脉冲驱动可缩短Z箍缩等离子体演化的时间长度，有利于减弱磁瑞利-泰勒上利用双层钨丝阵快Z箍缩，得到了创纪录的X射线功率输出，X射线功率达到280TW、产额1.8MJ、电能-X射线的转化效率达到15%。
由于Z箍缩可产生超强的X射线辐射功率，且具有极高的电能-X射线能转化效率，因而引起了世界范围内的广泛关注。人们进一步提出了快Z箍缩X射线驱动的惯性约束聚变的设计，并开展了初步的实验研究。此外，快Z箍缩在高能量密度物理、辐射效应模拟、实验室天体物理等方面也发挥着重要的作用。
在丝阵Z箍缩的技术上，若金属丝交叉相交呈“X”的形状，则演变为X箍缩。由于电流在交叉点处汇聚，将引起该区域快速演化，可形成一个或数个高温高密度的区域，高出口速度
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