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眾所周知，隨著溫度的上升，固態(tài)的物質(zhì)會(huì)變?yōu)橐簯B(tài)再變?yōu)闅鈶B(tài)，繼續(xù)增加溫度，分子會(huì)離解成原子，原子的最外層電子沒了原子核的約束變成自由電子的過程，發(fā)生電離，子核的約束原子外層電子不再受原，變成自由電子，這時(shí)空間中的會(huì)是正負(fù)電荷數(shù)量相等的正離子、電子以及中性粒子構(gòu)成的氣體，朗繆爾于1928年把這種氣體稱為等離子體--物質(zhì)的第四態(tài)。

氣體放電是產(chǎn)生等離子體常用方式。通過某種機(jī)制（例如在氣體間隙間施加高電壓、強(qiáng)光、高熱量等）使一部分電子從氣體原子或氣體分子中脫離出來形成電離氣體，且在外場的作用下形成傳導(dǎo)電流，稱為氣體放電。氣體放電等離子體有很多分類方式，根據(jù)氣壓可分為低氣壓氣體放電等離子體和大氣壓氣體放電等離子體；按照放電形式可分為電暈放電、輝光放電和介質(zhì)阻擋放電、弧光放電、射頻放電等。

(1) 輝光放電(glow discharge)是一種穩(wěn)定的自持放電過程，能夠產(chǎn)生一種典型的低溫等離子體。在較低氣壓下，一般較易產(chǎn)生穩(wěn)定的輝光放電，其中存在著大量種類繁多的活性粒子，如電子、離子和中性粒子。它在等離子體表面改性、殺菌與消毒、氣體激光器和污水處理等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，因此在化學(xué)領(lǐng)域常將低溫等離子體作為廣泛采用的放電形式。常見的產(chǎn)生輝光放電的等離子體源，有射頻輝光放電和脈沖輝光放電等。輝光放電通常在電極空間形成明亮而又穩(wěn)定的放電外貌，而且對光源強(qiáng)度要求比較高，適合作為灰暗環(huán)境下進(jìn)行精準(zhǔn)操作的等離子體光源。由于輝光放電具有均勻度高、功率密度適中且溫度低的特點(diǎn)，因此在薄膜制備和材料表面處理等領(lǐng)域具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用前景。

(2) 電暈放電(corona discharge)常采用非對稱電極（如針-針電極、針-板電極等），高壓下?lián)舸怏w，在電極附近產(chǎn)生，由于電暈放電的產(chǎn)生僅限于非均勻電場，這就使得產(chǎn)生電暈放電的區(qū)域非常有限，因此大多數(shù)的電暈放電都比較弱，產(chǎn)生的等離子體活性不夠高。

(3) 弧光放電(arc discharge)是一種自持放電，這是區(qū)別于其它放電形式的顯著特征，且其發(fā)光強(qiáng)度較強(qiáng)，電流密度非常高，等離子體溫度可以達(dá)到3*10³K~5*10⁴K，因此在冶煉、噴涂、切割、焊接和金剛石材料生長等方面都有著廣泛的應(yīng)用。

(4) 大氣壓介質(zhì)阻擋(Dielectric Barrier Discharge，DBD)放電，又稱無聲放電，是由絕緣介質(zhì)參與冷等離子體放電，介質(zhì)可以覆蓋在電極上或者懸掛在放電空間的放電模式。這種放電實(shí)際上是由大量細(xì)微的快脈沖放電通道構(gòu)成的，具有均勻、散漫、穩(wěn)定等特征，而且只有在特定條件下才能實(shí)現(xiàn)均勻放電。介質(zhì)阻擋放電能夠在較大的氣體壓強(qiáng)和驅(qū)動(dòng)頻率范圍內(nèi)工作，目前常用的氣壓條件為10⁴~10⁶Pa，驅(qū)動(dòng)頻率為50Hz~1MHz。

(5) 射頻放電(radio-frequency charge)即在低氣壓容器的兩極上加上高頻電壓時(shí)產(chǎn)生射頻放電形成的等離子體。其放電功率較大，一般在兆赫茲級別，因此該放電形式常用于等離子體刻蝕，但由于其放電電流比較大，所以在加工靶材時(shí)，會(huì)由于粒子能量密度過高而造成靶面的損壞。