等离子体化学反应即在放电气体中发生的反应。对常温常压条件下的气体通过高温加速电子加速离子给物质以能量，物质被解离成阴、阳离子的状态。
　　当气体电离生成电子正离子一般在短时间内发生结合，回到中性分子状态，这个过程产生的电子、离子的一部分能量以电磁波等不同形式消耗，在分子离解时常生成自由基，生成的电子结合中性原子，分子形成负离子。因此，整个等离子体是电子正负离子激发态原子，原子以及自由基的混合状态。
　　因为各种化学反应都是在高激发态下进行的，与经典的化学反应完全不同。这样使等离子体的原子或分子的本性通常都发生改变，即使是较稳定的惰性气体也会变得具有很强的化学活泼性。在电场中加速运动的电子和离子具有很大的动能，可以更好地除去表面的氧和残留的碳等杂质。
　　氢气作为活泼气体，其等离子体具有很强的化学反应活性，氢气等离子体形成的过程如下：
　　H2H2e（1。1）
　　H22H（1。2）
　　H2eH2e（1。3）
　　H2eH2hve（1。4）
　　H2e2He（1。5）
　　H2eHH2e（1。6）
　　式1。1表示氢气分子在得到外界能量后变成氢气阳离子，并放出自由电子的过程。
　　式1。2表示氢气分子在得到外界能量后分解形成两个氢原子自由基的过程。
　　式1。3表示氢气分子在具有高能量的激发态自由电子作用下转变成激发态。
　　式1。4一则表示激发态的氢气分子进一步发生转变，
　　式1。5中，氢气回到通常状态的同时发出光能紫外线。式1。5中，激发态的氢气分子分解成两个氢原子自由基。
　　式1。6表示氢气分子在激发态自由电子的作用下，分解成氢原子自由基和氢原子阳离子的过程。当这些反应连续不断发生，就形成里氢气等离子体。当然实际反应要比这些反应式描述得更为复杂。
　　氢气等离子体清洗过程中起作用的除了氢原子，氢离子和电子外，还有处于激发状态的电中性的氢原子或原子团（又称自由基），以及氢等离子体发射出的光线。
　　因此易于与材料表面的物质反应形成新的物质，如水、碳氢化合物等。另外，氢原子是选择性的与材料表面的污染物如（C、O）、等反应，并以挥发性的CHx和H2O两种形式消除掉。

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