低温等离子体技术应用研究进展

等离子体作为物质存在的第四态不仅已为人们所认识，而且等离子体技术已进入广泛的实际应用领域。等离子体指部分或完全电离的气体，且自由电子和离子所带正、负电荷的总和完全抵消，宏观上呈现中性电。

  国际上将等离子体分为热等离子体和冷等离子体。热等离子体的电离率接近100%，电子和离子温度相当，属于热平衡等离子体。如等离子体弧、火箭发动机的等离子体射流，热核聚变等离子体。冷等离子体的电离率很低，电子温度远大于离子温度，属于非热平衡等离子体。

  国内学者将等离子体划分成三类：高温等离子体（热核聚变等离子体）；热等离子体（等离子体弧、等离子体炬等）；冷等离子体（低气压交直流、射频、微波等离子体以及高气压介质阻挡放电、电晕放电、RF放电等）。而把热等离子体和冷等离子体归纳到低温等离子体中。从物理学的角度划分，笔者倾向于将热平衡态等离子体归为一类。

  低温等离子体的电离率较低，电子温度远高于离子温度，离子温度甚至可与室温相当。所以低温等离子体是非热平衡等离子体。低温等离子体中存在着大量的、种类繁多的活性粒子，比通常的化学反应所产生的活性粒子种类更多、活性更强，更易于和所接触的材料表面发生反应，因此它们被用来对材料表面进行改性处理。与传统的方法相比，等离子体表面处理具有成本低、无废弃物、无污染等显着的优势。

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