等離子體被稱為“物質的第四態”。我們通常認知和接觸的物質狀態有三種:氣態、液態和固態,同一種物質所含能量不同時,會在三種狀態之間相互轉換,最低能量狀態是固態,固態吸收能量轉化成液態,液態吸收能量轉化成氣態,氣態是三個狀態中能量最高的。氣態物質吸收更多的能量,就會產生物質的第四態,也就是等離子體。等離子體呈電中性,由電子、離子、光子和中性粒子組成,其中電子和正離子的數量基本相等,但等離子體并是穩定的物質狀態,當使其電離的能量消失,各種粒子會重新結合,形成原來的氣態分子。
等離子體具有很多獨特的物理、化學性質。第一,由于內部集聚了大量的帶電粒子,具有類似金屬的導電功能;第二,溫度高,粒子動能大;第三,由于其內部發生復雜的激發、退激發過程,具有獨特的發光特性;第四,內部富含大量的活性物種,容易發生化學反應。
等離子體分為高溫等離子體和低溫等離子體,其中低溫等離子體在工業中應用廣泛。低溫等離子體中存在著大量種類繁多的活性粒子,它們比通常的化學反應所產生的活性粒子活性更強、種類更多,這些活性粒子很容易和材料表面發生反應,因此常被用來對材料表面進行清洗或改性。等離子清洗是低溫等離子體的主要應用之一,屬于干法清洗范疇。等離子體有很多種產生方式,例如氣體放電、光電離、激光等,不同的產生方式,等離子體的能量、密度等性質也不同,根據其不同性質在工業中應用于清洗、刻蝕、材料表面改性等。就等離子清洗應用而言,氣體放電是最常用的方式。