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存在于自然界的各種物質(zhì)，根據(jù)所處溫度的不同可以分為三種狀態(tài)，分別是固態(tài)液態(tài)和氣態(tài)這些狀態(tài)指的是由微觀粒子組成的大物體的實(shí)際聚集狀態(tài)，根據(jù)所處環(huán)境的不同會(huì)體現(xiàn)出不同的存在狀態(tài)。

在物質(zhì)的各種狀態(tài)中，結(jié)合成固態(tài)的粒子之間的結(jié)合最緊密，液態(tài)次之，氣態(tài)則最分散要使物質(zhì)從緊密的聚合態(tài)轉(zhuǎn)化到分散的聚合態(tài)，就需要提供額外的能量例如物質(zhì)從固態(tài)轉(zhuǎn)化到液態(tài)時(shí)，就需要提供足夠大的能量，使組成固態(tài)物質(zhì)的粒子的平均動(dòng)能超過(guò)粒子在固態(tài)物質(zhì)中的結(jié)合能，只有施加的能量大到可以破壞固態(tài)物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)時(shí)，固態(tài)到液態(tài)的轉(zhuǎn)變才會(huì)實(shí)現(xiàn)同理，從液態(tài)到氣態(tài)的變化也是如此當(dāng)物質(zhì)變?yōu)闅鈶B(tài)后，如果繼續(xù)施加能量，組成氣態(tài)物質(zhì)的粒子就會(huì)發(fā)生電離，變成分別帶正負(fù)電荷的離子和電子。

對(duì)氣體來(lái)說(shuō)，只要環(huán)境溫度不為零，就一定會(huì)有微量粒子是自然電離的，但是電離粒子的數(shù)量不會(huì)使氣體的性質(zhì)發(fā)生改變?nèi)绻饨绛h(huán)境發(fā)生改變或者施加人為的影響，使氣體中帶電粒子的濃度超過(guò)一定值(一般情況下是千分之一)，此時(shí)氣體雖然依舊表現(xiàn)的比較穩(wěn)定，但是整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)，卻已經(jīng)被帶電粒子所支配，當(dāng)從外界施加電磁場(chǎng)時(shí)，就會(huì)表現(xiàn)出一系列新的性質(zhì)當(dāng)氣體完全電離或部分電離后，其中自由電子和離子所帶的電荷總數(shù)上是相互抵消的，我們把這種狀態(tài)下的氣體，稱(chēng)為等離子體，也可以稱(chēng)為物質(zhì)的第四態(tài)。

依照熱力學(xué)平衡，可將等離子體分為高溫等離子體和低溫等離子體。

（1）高溫等離子體的電離率很高，電子溫度、離子溫度和氣體溫度基本一致，如核聚變等離子體。

（2）低溫等離子體只有部分氣體被電離，因?yàn)榈入x子體中各種粒子溫度很難完全一致，因此又可細(xì)分為兩種：

熱平衡等離子體中電子溫度、離子溫度和氣體溫度達(dá)到局部熱平衡，且電子密度和氣體溫度都很高。

非熱平衡等離子體（也被稱(chēng)為冷等離子體）中電子溫度很高，而離子和氣體溫度則接近常溫。

低溫等離子體實(shí)現(xiàn)條件簡(jiǎn)單，在常溫常壓下便可產(chǎn)生，而且消耗能量較少、對(duì)環(huán)境的要求不高，大氣環(huán)境中便可實(shí)現(xiàn)，適合于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

低溫離子體中的高能電子能夠在低溫條件下碰撞產(chǎn)生自由基、激發(fā)態(tài)的分子、原子、離子等化學(xué)活性種。使用低溫等離子體處理材料，可以激發(fā)材料表面分子發(fā)生電離，同時(shí)被處理的材料又始終處于較低的溫度，這使得材料整體的性質(zhì)不發(fā)生改變、組成成分不發(fā)生破壞。因此低溫等離子體技術(shù)被普遍用于污染物處理、納米材料合成、表面改性等領(lǐng)域。