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　　第一個反應(yīng)式表示氧氣分子在得到外界能量后變成氧氣陽離子，并放出自由電子過程，第二個反應(yīng)式表示氧氣分子在得到外界能量后分解形成兩個氧原子自由基的過程。第三個反應(yīng)式表示氧氣分子在具有高能量的激發(fā)態(tài)自由電子作為下轉(zhuǎn)變成激發(fā)態(tài)。第四第五反應(yīng)式則表示激發(fā)態(tài)的氧氣分子進一步發(fā)生轉(zhuǎn)變，在第四個反應(yīng)式中，氧氣餓飯腦子回到通常狀態(tài)的同時發(fā)出光能（紫外線）。在第五個反應(yīng)式中，激發(fā)態(tài)的氧氣分子分解成兩個氧原子自由基。第六個反應(yīng)式表示氧氣分子在激發(fā)態(tài)自由電子的作用下，分解成氧原子自由基和氧原子陽離子的過程，當這些反應(yīng)連續(xù)不斷發(fā)生，就形成氧氣等離子體，其他氣體的等離子體的形成過程也可用相似的反應(yīng)式描述。當然實際反應(yīng)要比這些反應(yīng)式描述的更為復雜。

　　2.3 等離子體的種類

　�。�1）低溫和高溫可分為高溫等離子體和低溫等離子體兩類，在等離子體中，不同微粒的溫度實際上是不同的，所具有的溫度是與微粒的動能即運動速度質(zhì)量有關(guān)，把等離子體中存在的離子的溫度用Ti表示，電子的溫度用Te表示，而原子、分子或原子團等中性粒子的溫度用Tn表示，對于Te大大高于Ti和Tn的場合，即低壓體氣的場合，此時氣體的壓力只有幾百個帕斯卡，當采用直流電壓或高頻電壓做電場時，由于電子本身的質(zhì)量很小，在電池中容易得到加快，從而可獲得平均可達數(shù)電子伏特的高能量，對于電子，此能量的對應(yīng)溫度為幾萬度（K），而弟子由于質(zhì)量較大，很難被電場加速，因此溫度僅幾千度。由于氣體粒子溫度較低（具有低溫特性），因此把這種等離子體稱為低溫等離子體。 當氣體處于高壓狀態(tài)并從外界獲得大量能量時，粒子之間的相互碰撞頻率大大增加，各種微粒的溫度基本相同，即Te基本與Ti及Tn相同，我們把這種條件下得到的等離子體稱為高溫等離子體，太陽就是自己界中的高溫等離子體。由于高溫等離子體對物體表面的作用過于強強烈，因此在實際應(yīng)用中很少使用，目前投入使用的只有低溫等離子體，因為在本文中將低溫等離子體簡稱為等離子體，希望不會引起讀者誤解。

　　（2）活潑氣體和不活潑氣體等離子體，根據(jù)產(chǎn)生等離子體時應(yīng)用的氣體的化學性質(zhì)不同，可分為不活潑氣體等離子體和活潑氣體等離子體兩類，不活潑氣體如氬氣（Ar）、氮氣（N2）、氟化氮（NF3）、四氟化碳（CF4）等，活潑氣體如氧氣（O2）、氫氣（H2）等，不同類型的氣體在清洗過程中的反應(yīng)機理是不同的，活潑氣體的等離子體具有更強的化學反應(yīng)活性，這將在后面結(jié)合具體應(yīng)用實例介紹。

　　2.4 等離子體與物體表面的作用

　　在等離子體中除了氣體分子、離子和電子外，還存在受到能量激勵狀態(tài)的電中性的原子或原子團（又成自由基），以及等離子體發(fā)射出的光線，其中波的長短、能量的高低在等離子體與物質(zhì)表面相互作用時有著重要作用。

　　2.4.1 原子團等自由基與物體表面的反應(yīng)

　　由于這些自由基呈電重型，存在壽命較長，而且在離子體中的數(shù)量多于離子，因此自由基在等離子體中發(fā)揮著重要作用，自由基的作用主要表現(xiàn)在化學反應(yīng)過程中能量傳遞的“活化”作用，處于激發(fā)狀態(tài)的自由基具有較高的能量，因此易于與物體表面分子結(jié)合時會形成新的自由基，新形成的自由基同樣處于不穩(wěn)定的高能量狀態(tài)，很可能發(fā)生分解反應(yīng)，在變成較小分子同時生成新的自由基，這種反應(yīng)過程還可能繼續(xù)進行下去，最后分解成水、二氧化碳之類的簡單分子。在另一些情況下，自由基與物體表面分子結(jié)合的同時，會釋放出大量的結(jié)合能，這種能量又成為引發(fā)新的表面反應(yīng)推動力，從而引發(fā)物體表面上的物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)而被去除。