随着温度的上升，物质的存在状态一般会呈现出固态 ~ 液态一气态三种物态的 转化过程，我们把这三种基本形态称为物质的三态。那么对于气态物质，温度升 至几千度时，由于物质分子热运动加剧，相互间的碰撞就会使气体分子产生电离， 这样物质就变成由自由运动并相互作用的正离子和电子组成的混合物 ( 蜡烛的火 焰就处于这种状态 ) 。我们把物质的这种存在状态称为物质的第四态，即等离子体 (plasma) 。因为电离过程中正离子和电子总是成对出现，所以等离子体中正离子和 电子的总数大致相等，总体来看为准电中性。因此，我们可以把等离子体定义为 : 正离子和电子的密度大致相等的电离气体。

等离子体清洗的基本原理

等离子体对材料的表面的清洗作用可以分为物理过程和化学过程：

等离子体表面刻蚀---清洗的物理过程

刻蚀是更大程度上的等离子体作用，往往将材料表面弱边界大片除去，使材料表面产生起伏，变粗糙，并有键的断裂，形成自由基。刻蚀对提高粘附性、吸湿性等均有明显作用。一般等离子体表面刻蚀是将材料放入放电区，利用非反应性气体的等离子体与之作用，使材料表面变粗糙，并引入活性基团。值得注意的是刻蚀作用时间过长，会损伤材料基体的力学性能。经等离子体表面刻蚀后材料表面性能的变化往往是不稳定的，随时间的推移而减弱，这种不稳定性的原因可能是多方面的，如极性基团和周围杂质反应失去活性，活性基团之间反应形成稳定网状结构，极性基团的转移等。实际上这个过程是物理清洗过程。

各种离子集团和有机污染物的作用—等离子体清洗的化学过程

在等离子体中除了气体分子、离子和电子外还存在受到能量激励的处于激发状态的电子、原子或原子团（又称自由基），以及等离子体发射出的光线。其中的波长短、能量高的紫外光在等离子体与物质表面相互作用时有着重要作用。下面对它们的作用分别进行介绍。

（1）原子团等自由基与物体表面作用

由于这些自由基呈电中性，存在寿命较长，而且在等离子体中的数量多于离子，因此自由基在等离子体中发挥着重要作用。自由基的作用主要表现在化学反应过程的能量传递的‘活化’作用，处于激发状态的自由基具有较高的能量因此易于与物体表面分子发生化学反应在与物体表面分子结合时会形成新的自由基新形成的自由基同样处于不稳定的高能量状态，很可能发生分解反应，在变成较小分子的同时生成新的自由基，这种反应过程还可能继续进行下去最后分解成水、二氧化碳之类的简单分子。在另一些情况下，自由基与物体表面分子结合的同时会释放出大量的结合能这种能量又成为引发新的表面反应的推动力从而引发物体表面上的物质发生化学反应而被去除。

（2）电子与物体表面的作用

一方面电子对物体表面的撞击作用，可促使吸附在物体表面的气体分子发生分解或解吸,另一方面大量的电子撞击有利引发化学反应。由于电子质量极小，因此比离子的移动速度要快得多。当进行等离子体处理时，电子要比离子更早到达物体表面并使表面带有负电荷，这有利于引发进一步反应。

（3）离子与物体表面的作用

通常指的是带正电荷的阳离子的作用阳离子有加速冲向带负电荷的表面的倾向此时使物体表面获得相当大的动能足以撞击去除掉表面上附着的颗粒性物质我们把这种现象称为溅射现象。而通过离子的冲击作用可以极大促进物体表面化学反应发生的几率。

（4）紫外线与物体表面的反应

紫外线具有很强的光能，可使附着在物体表面的物质的分子键发生断裂而分解，而且紫外线具有很强的穿透能力可透过物体的表层并深入达数微米而产生作用。

因此，等离子体清洗的基本原理是利用等离子体内的各种具有高能量的物质的活化作用将附着在物体表面的污垢彻底剥离去除。