等离子体是由大量处于非束缚态的带电粒子组成的多粒子体系，它是自然界中除固、液、气三态外，物质存在的第四态。等离子体分为高温等离子体和低温等离子体。高温等离子体只有在温度足够高时才能发生，太阳和恒星不断地发出这种等离子体，其粒子温度高达千万甚至上亿摄氏度，可用于能源领域中的可控核聚变；低温等离子体在常温下就可以发生，其电子温度也可达上千乃至数万摄氏度，能使分子或原子激发、离解、电离、化合。

低温等离子体也称非平衡态等离子体，一般是指电子、离子、中性粒子的温度Te，Ti，Tn，满足Te>>Ti且Te>>Tn。之所以称为低温等离子体，主要是质量大的离子和作为等离子体本体的中性粒子一般都处在室温，它整体对外表现出很低的温度；而又被称为非平衡态等离子体，主要是电子的温度可以达到几个eV（几万度），与离子、中性粒子没有达到热平衡。

等离子表面处理机处理原理

等离子表面处理机通过对气体放电就可以产生低温等离子体。对气体施加电压，一些游离的电子在外电场的作用下开始加速，高速的电子会与气体的原子或分子发生碰撞。如果电子的能量没有达到原子的最低电离能，电子就会跟原子发生弹性碰撞，由于电子的质量远小于原子的质量，在弹性碰撞中电子几乎不失去能量，而接着被电场加速。当电子的能量达到原子的最低电离能时，就会发生非弹性碰撞，原子吸收电子的能量而发生电离，除了发生电离外，还会有激发跃迁、退激辐射，产生大量的光子和处于亚稳态的原子；如果气体含有分子和化合物，由于低温等离子体的碰撞不是很剧烈，会有游离态的未成对的原子和中性基团产生，它们都具有很高的化学活性。

低温等离子体中粒子能量参数范围为：

电子能量为0～20ev；

离子能量为0～2ev；

激发态的原子或分子能量为0～20ev；

可见光与紫外光能量为3～40eV；

而基质材料的键能通常为几个ev，可见等离子体中粒子的能量和材料的化学键能是匹配的，这就使得等离子体和材料的物理化学行为成为可能。

处于非热力学平衡状态下的低温等离子体中，电子具有较高的能量，并且电子的散射截面很小，大大地增加了电子对材料表面作用的机会；高温的电子，其动能较大，电子与基质材料表面的原子或分子发生碰撞引起材料表面分子化学键的断裂，提高粒子的化学反应活性；利用等离子体对材料进行处理可引起材料表面的物理变化(如刻蚀、解吸、溅射、注入、激发和电离等)如图一所示和化学变化(如氧化、分解、交联、聚合和接枝等)。

图一等离子表面处理机处理原理

由于等离子体中活性粒子的能量较低，对基质材料表面的作用仅有几十个纳米深度，表面改性仅发生在表面层内，基质材料的本体性能不受影响。利用低温等离子体这一特点，可进行材料的表面改性。通过等离子表面处理机处理，材料表面发生多重的物理、化学变化，或产生刻蚀而粗糙，或形成致密的交联层，或引入含氧极性基团，使亲水性、粘结性、可染色性、生物相容性及电性能分别得到改善。

以上就是关于等离子表面处理机处理原理的简单介绍，等离子表面处理机通过对气体施加足够的能量使之离化成为等离子状态，等离子体的能量较高，很容易与材料表面发生物理和化学反应，以达到改变材料表面特性(包括亲水性、疏水性、粘合性、阻燃性、防腐性、防静电性以及生物适应性)的目的。