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存在于自然界的各種物質，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際聚集狀態(tài)，根據(jù)所處環(huán)境的不同會體現(xiàn)出不同的存在狀態(tài)。

在物質的各種狀態(tài)中，結合成固態(tài)的粒子之間的結合最緊密，液態(tài)次之，氣態(tài)則最分散要使物質從緊密的聚合態(tài)轉化到分散的聚合態(tài)，就需要提供額外的能量例如物質從固態(tài)轉化到液態(tài)時，就需要提供足夠大的能量，使組成固態(tài)物質的粒子的平均動能超過粒子在固態(tài)物質中的結合能，只有施加的能量大到可以破壞固態(tài)物質的晶體結構時，固態(tài)到液態(tài)的轉變才會實現(xiàn)同理，從液態(tài)到氣態(tài)的變化也是如此當物質變?yōu)闅鈶B(tài)后，如果繼續(xù)施加能量，組成氣態(tài)物質的粒子就會發(fā)生電離，變成分別帶正負電荷的離子和電子。

對氣體來說，只要環(huán)境溫度不為零，就一定會有微量粒子是自然電離的，但是電離粒子的數(shù)量不會使氣體的性質發(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一定值(一般情況下是千分之一)，此時氣體雖然依舊表現(xiàn)的比較穩(wěn)定，但是整個系統(tǒng)的運動，卻已經(jīng)被帶電粒子所支配，當從外界施加電磁場時，就會表現(xiàn)出一系列新的性質當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，稱為等離子體，也可以稱為物質的第四態(tài)。

依照熱力學平衡，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，因為等離子體中各種粒子溫度很難完全一致，因此又可細分為兩種：

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。

低溫等離子體實現(xiàn)條件簡單，在常溫常壓下便可產(chǎn)生，而且消耗能量較少、對環(huán)境的要求不高，大氣環(huán)境中便可實現(xiàn)，適合于實現(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被普遍用于污染物處理、納米材料合成、表面改性等領域。