一．研究背景 1 低温等离子体 固态、液态、气态是物质的三种状态，低温等离子体[1]是物质的第四态。

低温等离子体是由气体放电过程中产生的正负带电粒子、电子、中性粒子和自由基组成的混合体。

放电过程中由于高温度的电子和低温度的重粒子而使整个体系被表现出了低温状态，所以称之为低温等离子体，也叫非平衡态等离子体，反之如果电子的温度和重粒子温度相接近时，称之为高温等离子体[2]，或平衡态等离子体。

在低温等离子体中，能量的传递过程为：电子经过碰撞将从电场中吸收的能量转化成分子的内能和动能，分子因获得能量而被激发的同时一些分子被电离，这些活化了的粒子经过相互碰撞引发了一连串复杂的物理化学反应。

由于等离子内含有丰富的活性粒子，所以为等离子体技术经过一些化学反应解决异味物质提供了条件。

低温等离子体的成本低、没有污染、没有废弃物、操作简单，它的应用已成为十分有意义和前景的科学技术，对发展高科技经济和改造传统工业有着深远影响。

2 低温等离子体的产生方式 产生低温等离子体的方式很多样，目前主要是经过气体放电[3]来产生，因为这种方式更容易操作和控制且更容易得到。

得到低温等离子体源的放电方式主要有辉光放电[4]、电晕放电[5]、介质阻挡放电[6]、滑动电弧放电[7]、大气等离子射流放电[8]等。

辉光放电的工作压力大多低于10mbar，因此为低气压放电，其结构是将两个电极板平行的放置在封闭的容器内，利用电子激发中性的原子和分子，当粒子从激发态降回到基态时将以光的形式释放出能量，因为要一直运行在低气压中，且需要真空装置，工艺繁琐，所以很难实现大规模的工业化生产。

电晕放电是最常见的一种气体放电，气体局部场强大于气体的电离场强而发生电离和激励，由于在曲率半径很小的尖端电极附近发生所以其作用空间范围小、放电弱，因此产生的等离子体的效率和活性十分低下。