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等離子（Plasma）是物質(zhì)在固、液、氣之外的第四態(tài)，是一種物質(zhì)存在的基本形態(tài)。等離子體 內(nèi)部有多種粒子，包括由電離產(chǎn)生的正離子、電子和中性原子分子，因其整體呈電中性而被稱為等離子體。

等離子體清洗主要是基于等離子體放電產(chǎn)生的大量活性粒子，在一定條件下，這些活性粒子會(huì)與被清洗物體表面污染物發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到清洗的效果。氧氣（O₂）是等離子清洗中常用的活性氣體，氧氣的等離子清洗主要利用等離子體與清洗表面的化學(xué)反應(yīng)對(duì)表面雜質(zhì)進(jìn)行去除。

氧氣等離子清洗有機(jī)物原理

等離子體中有多種成分參與對(duì)有機(jī)物的活化反應(yīng)，這些成分是由電離產(chǎn)生的帶電微粒，包括高能量的自由基、電子、離子、光子等。等離子體中的粒子一直在運(yùn)動(dòng)，互相之間產(chǎn)生碰撞，包括彈性碰撞與非彈性碰撞。原子與電子的非彈性碰撞將會(huì)導(dǎo)致中性原子激發(fā)或電離，中性原子電位不平衡脫離基態(tài)，這種非基態(tài)的狀態(tài)是等離子體具有活性的原因。以氧原子為例，中性原子的激發(fā)是指原子在與電子的碰撞過程中，吸收了電子的部分能量，從基態(tài)躍遷為激發(fā)態(tài)，表示為：

e+O→O*+e

其中e為電子，O為處于基態(tài)的氧原子，*O為處于激發(fā)態(tài)的氧原子。

中性原子的電離是指原子在與電子的碰撞過程中，原子失去了一個(gè)電子而處于離子態(tài)，失去的電子成為自由電子，表示為：

e+O→O⁺+e+e^-

其中e為電子，O為基態(tài)原子，O⁺為電離產(chǎn)生的離子，e^-為新產(chǎn)生的自由電子。

隨著粒子間的繼續(xù)碰撞，還會(huì)產(chǎn)生逐級(jí)電離的過程，即發(fā)生先激發(fā)后電離兩次碰撞；長(zhǎng)時(shí)間的碰撞中離子與電子的碰撞也會(huì)結(jié)合形成中性原子，這個(gè)過程符合能量守恒定律，額外的能量以光子的形式體現(xiàn)出來，表示為：

e+O⁺→O+hv

其中e為電子，O為基態(tài)原子，O⁺為處于電離態(tài)的離子，hv為光子。

等離子體中的粒子因攜帶大量能量而容易與有機(jī)物結(jié)合，新生成的產(chǎn)物也由于自身高能不穩(wěn)定的性質(zhì)而容易發(fā)生分解，最終將會(huì)分解成簡(jiǎn)單的小分子產(chǎn)物，有機(jī)殘留物主要成分為碳?xì)浠衔?，在等離子作用下最終分解為二氧化碳與水，表示為：

C_nH_n+O₂→CO₂+H₂O

且這些小分子具有良好的揮發(fā)性，最終產(chǎn)物的快速擴(kuò)散也推動(dòng)了分解反應(yīng)的進(jìn)行；等離子和高能的中間產(chǎn)物在發(fā)生反應(yīng)時(shí)也會(huì)釋放大量結(jié)合能，為分解反應(yīng)提供動(dòng)力。

綜上所述：氧氣（O2）等離子清洗原理是利用化學(xué)作用的清洗，是利用產(chǎn)生的氧離子與附著在工件上的有機(jī)污染物發(fā)生氧化反應(yīng)，生成二氧化碳?xì)怏w（CO2）和水氣體（H2O）被設(shè)備的真空泵排出，達(dá)到清洗工件的目的。