低温等离子体应用
1. 等离子体发生技术
产生低温等离子体的手段很多，可用紫外辐射、X 射线 、电磁场、加热等方法。 实验室和工业产品大都采用电磁场激发等离子体，如直流辉光放电、射频放电、微波放电和介质阻挡放电(DBD)等。
1.1 直流辉光放电
直流辉光放电是在10—10 Torr 的低气压下, 在两个导电电极之间加上102-103 V的直流电压产生的。直流辉光等离子体的特征是具有明显的明暗区，明暗区的分布和大小与气压、放电管的形状大小 、电极间距的关系十分敏感。
直流辉光放电等离子体自身的特点限制了它的实际应用，主要有三个问题：(1)放电腔体几何形状影响放电特性；(2)需要裸露的电极；(3)电极材料对等离子体污染。另外，DC 辉光放电等离子体的大部分能量用于材料温度的升高，耗散功率大。参数的独立性也受到限制，处理绝缘材料困难。
1.2 低频交流放电等离子体
虽然低频交流放电等离子体可以改变等离子体处理的均匀性，但是裸露的电极对等离子体的污染问题不能解决。低气压的介质阻挡放电(DBD)技术应运而生，即将裸露的电极用电绝缘材料阻挡住。而介质阻挡放电只有在高频情况下才能放电，在DC 和低频交流情况下不能形成放电。
1.3 高频放电等离子体（kHz 以上）
高频等离子体不管有没有介质阻挡，几乎都能够维持连续的、均匀的、有效的放电。在相对较低频率的情况下，用来激发和维持等离子体所消耗在电极上的功率与DC 放电的情形相当。然而，在高频情况下(如RF) ，由于维持电子和离子在放电的半周期内到达不了电极，大大降低了带电粒子的损失。即使是很低的能量也能维持等离子体的放电状态。高频放电可以是有电极的介质阻挡或不阻挡电容耦合放电，也可以是无电极的电感耦合放电。由于高频放电会对微波通信产生干扰，一般采用13.56MHz 或它的倍频的工业射频电源作为供电源。
与DC 放电相比，RF 放电具有以下优点：(1)能够在较低的气压下工作 (等离子体的阻抗随频率的增大而减小) ；(2)有效的电离机制(电子能够在整个周期里获得能量) ；(3)能进行DBD 放电(在沉积非金属膜时能维持放电) ；(4)空间分布很均匀。以上这些特点使得 RF 等离子体成为微电子工业应用最普遍的选择。
然而 , 这种产生等离子体的方法需要复杂而昂贵的真空系统，这种一炉一炉的加工形式生产力很低，该技术只适用于生产高附加值产品，或这种等离子体技术是唯一可选的，或良好的加工处理环境的需要。为了利用等离子体产生高化学活性物质，能够发展高效新颖的化学处理技术的优点，而且又能避免真空条件的需要，大气压等离子体是一个很好的选择。
1.4 非平衡大气压放电
非平衡大气压放电通常认为是局部放电，放电可以运行在很广的温度范围和压力范围，但常常呈现出不稳定的特征。这类放电不会产生很多热，因而可以用于处理有机化合物，进行有机材料的表面改性，如聚合、接枝等。
1.5 介质阻挡放电
DBD 放电技术最初使用来产生臭氧的。DBD 放电是由大量丝状击穿通道(微放电) 组成，微放电通道的等离子体参数可以控制改变，从而在应用上可以优化DBD 技术。DBD 装置可以设计成各种各样， 平板式的、圆筒式的、单层介质 、双层介质、介质位置可以是悬空的，也可以是紧贴电极的。电极间距 (包括介质) 从几厘米到10cm 。在大气压情况下，一般是几毫米的间距，供电电源是10kV 左右的交流电源。多电极的排列构成应用需要的放电系统也是很常见的。
2. 等离子体技术应用
等离子体在日常生活中的重要应用：等离子体显示屏、臭氧发生器／空气净化；典型的工业应用：等离子体刻蚀、等离子体薄膜沉积、材料表面改性、热等离子体喷涂、有害物处理；高技术应用：高功率微波器件／离子源、强流束、飞行器鞘套与尾迹。
2.1 有机和无机材料的表面功能化处理
不同聚合物表面的相容性增强、等离子体增强表面生物适合性（生物相容性）、等离子体粉体／纳米颗粒包覆。
2.2 等离子体制备有机和无机纳米颗粒
在纳米级的尺度上控制颗粒的孔隙或表面结构，达到提高分离过程、接触反应过程的选择性 、磁耦合性能、硬度、展延性或光学性能。潜在的应用是发展超高灵敏度的化学传感器、氢燃烧电池的储氢媒质、纳米结构的磁性材料合成等。
2.3 等离子体灭菌
低温等离子体灭菌主要有三种：放射线法、过滤法和化学法。由于这些方法存在许多弊病，诸如对环境有污染(核辐射污染、化学污染) 、药物残留 、灭菌时间长等。与通常的低温灭菌法相比较，虽然等离子体灭菌设备比较昂贵，但是，等离子体低温灭菌法具有无药物残留、安全性高、灭菌时间短、无环境污染等显著优点，不久将会成为主流灭菌技术。等离子体医学技术：消毒杀菌、抗真菌治疗、口腔医学、皮肤病治疗。
低温等离子体应用
1. 等离子体发生技术
产生低温等离子体的手段很多，可用紫外辐射、X 射线 、电磁场、加热等方法。 实验室和工业产品大都采用电磁场激发等离子体，如直流辉光放电、射频放电、微波放电和介质阻挡放电(DBD)等。
1.1 直流辉光放电
直流辉光放电是在10—10 Torr 的低气压下, 在两个导电电极之间加上102-103 V的直流电压产生的。直流辉光等离子体的特征是具有明显的明暗区，明暗区的分布和大小与气压、放电管的形状大小 、电极间距的关系十分敏感。
直流辉光放电等离子体自身的特点限制了它的实际应用，主要有三个问题：(1)放电腔体几何形状影响放电特性；(2)需要裸露的电极；(3)电极材料对等离子体污染。另外，DC 辉光放电等离子体的大部分能量用于材料温度的升高，耗散功率大。参数的独立性也受到限制，处理绝缘材料困难。
1.2 低频交流放电等离子体
虽然低频交流放电等离子体可以改变等离子体处理的均匀性，但是裸露的电极对等离子体的污染问题不能解决。低气压的介质阻挡放电(DBD)技术应运而生，即将裸露的电极用电绝缘材料阻挡住。而介质阻挡放电只有在高频情况下才能放电，在DC 和低频交流情况下不能形成放电。
1.3 高频放电等离子体（kHz 以上）
高频等离子体不管有没有介质阻挡，几乎都能够维持连续的、均匀的、有效的放电。在相对较低频率的情况下，用来激发和维持等离子体所消耗在电极上的功率与DC 放电的情形相当。然而，在高频情况下(如RF) ，由于维持电子和离子在放电的半周期内到达不了电极，大大降低了带电粒子的损失。即使是很低的能量也能维持等离子体的放电状态。高频放电可以是有电极的介质阻挡或不阻挡电容耦合放电，也可以是无电极的电感耦合放电。由于高频放电会对微波通信产生干扰，一般采用13.56MHz 或它的倍频的工业射频电源作为供电源。
与DC 放电相比，RF 放电具有以下优点：(1)能够在较低的气压下工作 (等离子体的阻抗随频率的增大而减小) ；(2)有效的电离机制(电子能够在整个周期里获得能量) ；(3)能进行DBD 放电(在沉积非金属膜时能维持放电) ；(4)空间分布很均匀。以上这些特点使得 RF 等离子体成为微电子工业应用最普遍的选择。
然而 , 这种产生等离子体的方法需要复杂而昂贵的真空系统，这种一炉一炉的加工形式生产力很低，该技术只适用于生产高附加值产品，或这种等离子体技术是唯一可选的，或良好的加工处理环境的需要。为了利用等离子体产生高化学活性物质，能够发展高效新颖的化学处理技术的优点，而且又能避免真空条件的需要，大气压等离子体是一个很好的选择。
1.4 非平衡大气压放电
非平衡大气压放电通常认为是局部放电，放电可以运行在很广的温度范围和压力范围，但常常呈现出不稳定的特征。这类放电不会产生很多热，因而可以用于处理有机化合物，进行有机材料的表面改性，如聚合、接枝等。
1.5 介质阻挡放电
DBD 放电技术最初使用来产生臭氧的。DBD 放电是由大量丝状击穿通道(微放电) 组成，微放电通道的等离子体参数可以控制改变，从而在应用上可以优化DBD 技术。DBD 装置可以设计成各种各样， 平板式的、圆筒式的、单层介质 、双层介质、介质位置可以是悬空的，也可以是紧贴电极的。电极间距 (包括介质) 从几厘米到10cm 。在大气压情况下，一般是几毫米的间距，供电电源是10kV 左右的交流电源。多电极的排列构成应用需要的放电系统也是很常见的。
2. 等离子体技术应用
等离子体在日常生活中的重要应用：等离子体显示屏、臭氧发生器／空气净化；典型的工业应用：等离子体刻蚀、等离子体薄膜沉积、材料表面改性、热等离子体喷涂、有害物处理；高技术应用：高功率微波器件／离子源、强流束、飞行器鞘套与尾迹。
2.1 有机和无机材料的表面功能化处理
不同聚合物表面的相容性增强、等离子体增强表面生物适合性（生物相容性）、等离子体粉体／纳米颗粒包覆。
2.2 等离子体制备有机和无机纳米颗粒
在纳米级的尺度上控制颗粒的孔隙或表面结构，达到提高分离过程、接触反应过程的选择性 、磁耦合性能、硬度、展延性或光学性能。潜在的应用是发展超高灵敏度的化学传感器、氢燃烧电池的储氢媒质、纳米结构的磁性材料合成等。
2.3 等离子体灭菌
低温等离子体灭菌主要有三种：放射线法、过滤法和化学法。由于这些方法存在许多弊病，诸如对环境有污染(核辐射污染、化学污染) 、药物残留 、灭菌时间长等。与通常的低温灭菌法相比较，虽然等离子体灭菌设备比较昂贵，但是，等离子体低温灭菌法具有无药物残留、安全性高、灭菌时间短、无环境污染等显著优点，不久将会成为主流灭菌技术。等离子体医学技术：消毒杀菌、抗真菌治疗、口腔医学、皮肤病治疗。