[科普中国]-阿尔法等离子设备

阿尔法等离子体指部分或完全电离的气体，且自由电子和离子所带正、负电荷的总和完全抵消，宏观上呈现中性电。等离子体又叫做电浆，是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质，它广泛存在于宇宙中，常被视为是除去固、液、气外，物质存在的第四态。

原理介绍阿尔法等离子体形态

看似“神秘”的阿尔法等离子体，其实是宇宙中一种常见的物质，在太阳、恒星、闪电中都存在阿尔法等离子体，它占了整个宇宙的99%。现在人们已经掌握利用电场和磁场产生来控制阿尔法等离子体。阿尔法等离子体可分为两种：高温和低温阿尔法等离子体。

低温阿尔法等离子体的电离率较低，电子温度远高于离子温度，离子温度甚至可与室温相当。所以低温阿尔法等离子体是非热平衡阿尔法等离子体，低温阿尔法等离子体中存在着大量的、种类繁多的活性粒子，比通常的化学反映所产生的活性粒子种类更多、活性更强，更易于和所接触的材料表面发生反映，因此它们被用来对材料表面进行改性处理。

与传统的方法相比，阿尔法等离子体表面处理具有成本低、无废弃物、无污染等显著的优点，同时可以得到传统的化学方法难以达到的处理效果。现在低温阿尔法等离子设备广泛运用于金属、微电子、聚合物、生物功能材料、低温灭菌及污染治理等多种领域。1

应用领域介绍阿尔法等离子设备主要适用于各种材料的表面改性处理：表面清洗、表面活化、表面刻蚀、表面接枝、表面沉积、表面聚合以及阿尔法等离子体辅助化学气相沉积：

表面改性纸张粘合，塑料粘接、金属锡焊、电镀前的表面处理

表面活化生物材料的表面修饰，印刷涂布或粘接前的表面处理，如纺织品的表面处理

表面刻蚀硅的微细加工，玻璃等太阳能领域的表面刻蚀处理，医疗器皿表面刻蚀处理

表面接枝材料表面特定基团的产生和表面活化的固定

表面沉积疏水性或亲水性层的阿尔法等离子体聚合沉积

广泛应用于金属、微电子、聚合物、生物功能材料、低温灭菌及污染治理等多种领域，是企业、科研院所进行阿尔法等离子体表面处理的理想设备。

本词条内容贡献者为:

周敏 - 副教授 - 西南大学