Simone当气体过膨胀时，与外部大气相比，排气中的气体压强较低，导致排气被压缩或向内挤压。这种压缩会增加排气压强。然而，由于流量可能被压缩得太多，以致其压强超过大气压强。此时，气流再次向外扩张以降低压强。
这一过程也可能持续很久，导致羽流内部压强再次低于环境压强。随着时间的推移，压缩和膨胀过程不断重复，排气中的气体压强和外部大气压强之间的差异逐渐减小，直到排气压强与环境大气压强相同。
马赫环以恩斯特·马赫（Ernst Mach）的名字命名，是最早描述它们的物理学家。
形成过程
当发动机喷嘴排出过膨胀气流时，靠近中心线的气流将平行于喷嘴纵轴中心线流动。然而，自由射流边界以外的环境大气压强高于排气压强，迫使排气流向朝中心线向内改变。这种改变通过一种称为斜激波（oblique shock wave）的波实现。
斜激波的方向与流经它的气流方向成一定角度，并且使经过的气流压强增大。特别地，垂直于气流方向的激波称为正激波（normal shock wave）。当气流再次平行于中心线旋转时，正激波出现并在排气流中产生一个马赫盘。
通过这个正激波的气流温度会升高，导致排气中的多余燃料被点燃，从而使燃料燃烧，使马赫盘发光并形成可见的环形图案。和斜激波一样羡燃，正激波也会增加排气的压强，当排气压强大于周围大气的压强时，气流开始向外流动，发生膨胀。
这种变化是通过一系列的膨胀波（expansion wave）实现的，这些膨胀波从自由射流边界反射到中心线。这些波使气流向外流动并且使气流的压强降低。然后，膨胀波在中心线处和在喷嘴的另悄派穗一侧形成的膨胀波相遇，开始向外反射。
当气流通过这些反射的膨胀波时，会平行于中心线流动并再次降低压强。这两组膨胀波统称为膨胀扇（expansion fan）。当膨胀波到达自由射流边界时，会再次向内反射，产生压缩波（compression wave）和压缩风扇（compression fan）。
这些压缩波迫使气流向内流动并增加压强。如果压缩波足够强，它们将合并成一个斜激波，形成一个新的马赫盘，类似于喷嘴出口附近的马赫盘。这一系列的压缩和斜激波会增加排气流的压强，导致形成新的膨胀扇。这个过程一次又一次地重复，创造出一系列的马赫盘。
类似的启卜过程发生在从高空喷嘴流出的欠膨胀气流中。压缩和膨胀的顺序与过膨胀喷管所描述的顺序相同，只是它从膨胀扇的产生开始，导致气流最初向外流动，而不是向内压缩。无论如何，随后的一系列膨胀和压缩都会导致下游形成相同的马赫盘。
在理想气体中，这种膨胀和收缩的过程将一直持续下去，创造出无穷多的马赫盘。然而，实际气体并不理想，在环境大气和排气之间的自由射流边界产生的摩擦导致湍流剪切层的形成。该层产生粘性阻尼，逐渐消散波浪结构。这种粘性摩擦最终平衡了排气和周围大气之间的压强差，从而使马赫盘不再形成。
替代来源
冲击钻石最常与喷气和火箭推进相关，但它们可以在其他系统中形成。
1、天然气管道排污
在天然气管道排污期间可以看到冲击钻石，因为气体处于高压下并以极高的速度离开排污阀。
2、火炮
当发射大炮时，气体以超音速离开大炮口，并产生一系列冲击钻石。钻石会引起明亮的枪口闪光，从而使枪支的位置暴露给敌人。发现当流动压力与大气压力之间的比率接近时，冲击金刚石被极大地最小化。在枪口末端增加一个枪口制动器，可以平衡压力并防止产生冲击。
3、无线电喷气机
从类星体和射电星系发出的一些射电，即强大的等离子射流，被观察到具有规则间隔的增加的无线电发射结。喷气机以超音速的速度穿过太空中稀薄的“大气层”，，因此可以推测这些结是冲击钻石。
以上内容参考 百度百科-马赫盘
