为何等离子体屏蔽厚度有限

等离子体屏蔽厚度受限于电子密度和德拜长度的物理约束。德拜长度约等于电子热速度与等离子体频率的比值，一般在厘米到米量级。实验室中，电子密度越高，屏蔽效果越强，但有效范围越小。托卡马克装置中，电子密度达到10^19每立方米时，屏蔽厚度仅几厘米。自然界中，地球电离层的等离子体密度较低，屏蔽范围可达数百公里，但仍远小于真空中的电磁场传播距离。

等离子体屏蔽厚度还受能量损失机制影响。高能粒子穿过等离子体时，碰撞频率决定了能量衰减速率。每厘米路径上的能量损失与粒子能量成正比，与等离子体温度成反比。太阳风到达地球磁层时，初始能量为几千电子伏特，经过约10个地球半径的距离后衰减到不足100电子伏特。空间探测数据显示，木星磁层的等离子体屏蔽效果比土星强约3倍，这与两者的磁场强度和等离子体密度差异直接相关。