A Debye szűrő sugár
Debye árnyékolás jellemző hosszmérete a plazmában elektrolitok vagy félvezetők, árnyékolt a mező miatt töltött részecskék generált körül felhő díjak ellenkező előjelű. Debye szűrés sugara volt először 1923-ban P. Debye. Tekintettel árnyékolás elektromos potenciál φ (r), által generált részecske töltés Q r távolságban van adott φ (r) = (q / r) exp (-r / rd), ahol Rd - Debye szűrés hossza, azaz a exponenciálisan csökken az r> rD esetében. A jellemző érték Debye árnyékolás plazmát az alábbiak szerint becsülhető. A egyensúlyi plazma (elektron hőmérséklet Te és Ti ionok) teljes töltés közbeni elkülönítés elmozdulása az elektron réteg koncentrációjú n képest az ionok által az r értéket akkor lehetséges, ha a potenciális energia kölcsönhatás részecskék eφ = 2πne 2 r 2 a sorrendben a termikus mozgás energia részecskék kT / 2 irányába szétválasztás (e - a töltés egy elektron, k - Boltzmann állandó). Ennélfogva, a távolság egyensúlyi plazma értékelik, mint az r = (kT / 4πne 2) 1/2 = rD. A nem-egyensúlyi plazma TE >> Ti Debye szűrés hossza határozza meg az elektron hőmérséklet. Jellemzően, a Debye szűrés hossza kisebb, mint a térbeli méretei a plazma, és ez általában kvázi-semleges. A jogszabály megsértését nonquasineutrality lehetséges vastag sorrendben a Debye szűrés hosszát. Az ilyen rétegek keletkeznek, például a határ menti régiókban a plazma érintkező egy szilárd test. A nem-egyensúlyi plazma jellemző méretű területek szétválasztása díjak lényegesen meghaladhatja a Debye szűrés hossza. Ez akkor fordul elő, például, a tértöltés hullámokat vagy plazma olyan árammal.
A Debye szűrő sugar a plazma által feltöltött töltött részecskék pár összeütközésének maximális ütési paramétere. A Debye szűrés miatt a Coulomb kölcsönhatás elektromos mezője r> rD távolságon exponenciálisan csökken, tehát ha egy töltött részecske hatásparamétere nagyobb, mint az rD. sőt, a feltöltött részecskék ütközésében nem tapasztalható szóródás. Ilyen távolságoknál az interakció kollektív jellegű, vagyis az összes töltött részecskék által létrehozott, önkonzisztens elektromos és mágneses mezők által valósul meg. A kollektív kölcsönhatás akkor lesz erős, ha a Debye szféra részecskék száma 3 D sokkal nagyobb, mint az egység.