Чтобы перевести газ в состояние плазмы, нужно оторвать хотя бы часть электронов от атомов, тем самым превратив атомы в ионы.т Ионизацию газа можно провести разными способами.
1. Термическая ионизация. Любое вещество можно сделать ионизированным, если нагреть до высокой температуры. Чем слабее связаны электроны, тем меньше температура и энергия ионизации. Температура ионизации химического элемента напрямую зависит от его положения в таблице Менделеева. Слабее всего связаны электроны в щелочных металлах: литии, натрии, калии, цезии. У этой группы есть одиночный внешний электрон, который легко оторвать. Самые прочные атомы инертных газов - гелия, неона, аргона, криптона, ксенона.
К тому же, чем тяжелее элемент, тем легче его ионизировать. По этим двум причинам, самый легкоионизируемый элемент - цезий.
В природе из термической плазмы состоят звезды.
2. Ионизация излучением. Такой способ имеет значение только в очень разреженных газах. Большая плотность сводит на нет действие излучения. Газ успевает рекомбинировать, то есть ионы соединяются обратно с электронами.
Но в природе такой тип плазмы достаточно распространено. Под воздействием ультрафиолетового излучения звезд ионизация происходит в газовых туманностях и облаках межзвездного газа. А излучение Солнца ионизирует верхние разреженные слои атмосферы Земли.
3. Получение плазмы в электрическом газовом разряде. Пример в природе - это молния, в технике - любая электроискра, вольтова дуга, газоразрядные лампы и др. Ионизация в разряде происходит в результате образования электронной лавины.
Даже небольшое число свободных электронов с большой энергией могут вызвать размножение электронов и ионов в геометрической прогрессии. Также может образоваться, так называемый плазменный канал.
4. Существуют и более экзотические способы.
А) Метод инжекции. Газовые ионы разгоняют в ускорителе до очень большой скорости и впрыскивают в магнитную ловушку с газом. Сразу получается горячая плазма.
Б) Ионизация давлением. Еще ее называют металлизацией. Под очень высоким давлением электронные оболочки атомов "ломаются" и электроны переходят в свободное состояние. Но можно ли такое состояние назвать плазмой, это большой вопрос? Потому что при таких давления, при которых разрушаются электронные оболочки вещество превращается в серебристый "металл".