低温等离子体的概念

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存在于自然界的各种物质，根据所处温度的不同可以分为三种状态，分别是固态液态和气态这些状态指的是由微观粒子组成的大物体的实际聚集状态，根据所处环境的不同会体现出不同的存在状态。

在物质的各种状态中，结合成固态的粒子之间的结合最紧密，液态次之，气态则最分散要使物质从紧密的聚合态转化到分散的聚合态，就需要提供额外的能量例如物质从固态转化到液态时，就需要提供足够大的能量，使组成固态物质的粒子的平均动能超过粒子在固态物质中的结合能，只有施加的能量大到可以破坏固态物质的晶体结构时，固态到液态的转变才会实现同理，从液态到气态的变化也是如此当物质变为气态后，如果继续施加能量，组成气态物质的粒子就会发生电离，变成分别带正负电荷的离子和电子。

对气体来说，只要环境温度不为零，就一定会有微量粒子是自然电离的，但是电离粒子的数量不会使气体的性质发生改变如果外界环境发生改变或者施加人为的影响，使气体中带电粒子的浓度超过一定值(一般情况下是千分之一)，此时气体虽然依旧表现的比较稳定，但是整个系统的运动，却已经被带电粒子所支配，当从外界施加电磁场时，就会表现出一系列新的性质当气体完全电离或部分电离后，其中自由电子和离子所带的电荷总数上是相互抵消的，我们把这种状态下的气体，称为等离子体，也可以称为物质的第四态。

依照热力学平衡，可将等离子体分为高温等离子体和低温等离子体。

（1）高温等离子体的电离率很高，电子温度、离子温度和气体温度基本一致，如核聚变等离子体。

（2）低温等离子体只有部分气体被电离，因为等离子体中各种粒子温度很难完全一致，因此又可细分为两种：

热平衡等离子体中电子温度、离子温度和气体温度达到局部热平衡，且电子密度和气体温度都很高。

非热平衡等离子体（也被称为冷等离子体）中电子温度很高，而离子和气体温度则接近常温。

低温等离子体实现条件简单，在常温常压下便可产生，而且消耗能量较少、对环境的要求不高，大气环境中便可实现，适合于实现工业化生产。

低温离子体中的高能电子能够在低温条件下碰撞产生自由基、激发态的分子、原子、离子等化学活性种。使用低温等离子体处理材料，可以激发材料表面分子发生电离，同时被处理的材料又始终处于较低的温度，这使得材料整体的性质不发生改变、组成成分不发生破坏。因此低温等离子体技术被普遍用于污染物处理、纳米材料合成、表面改性等领域。

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