Изменение концентрации ХАЧ в плазме.
Протекание процессов образования новых частиц (в том числе ХАЧ) и их исчезновение требует сформулировать условия, при которых концентрация их в плазме будет постоянна – уравнение непрерывности.
Рис. 9. Изменение концентрации и скорости образование ХАЧ.
В следствии протекания элементарных процессов в плазме в направлении оси Х существует положительный градиент концентрации ХАЧ 
. Вследствие перепада давления 
,образуется газовый поток со скоростью 
.
- изменение кон-центрации ХАЧ в слое 
за время 
. При этом создается 
ХАЧ, а убыль составит 
.
- поток ХАЧ, втекающий в слой 
, а 
- вытекающий. Тогда 
- уравнение непрерывности для ХАЧ в плазме. (31)
Поток ХАЧ 
- газовый и 
- диффузионный.
Тогда поток ХАЧ 
(32)
где 
– коэффициент диффузии ХАЧ.
Подставив (32) в (31) получим
- уравнение непрерывности для ХАЧ. (33)
Диссоциация молекул рабочего газа электронным ударом определяет скорость генерации энергетических и химически активных частиц 
: 
где 
‑ концентрация электронов, 
‑ концентрация молекул, образующих ХАЧ, 
‑ энергия электронов, 
‑ масса электрона, 
‑ пороговая энергия процесса диссоциации, 
‑ сечение взаимодействия электронов и молекул, 
‑ функция распределения электронов по энергиям. Для максвелловского распределения электронов по энергиям получаем
(34)
Скорость исчезновения ХАЧ вследствие процессов рекомбинации имеет вид:
, (35)
где 
‑ соответственно диаметр, температура, молекулярная масса и концентрация ХАЧ, NГ = 8,3 Дж/(моль×К) ‑ концентрация молекул в моле объема газа, 
‑ концентрация атомов вещества газа.
Если 
- начальная, а 
- конечная концентрации ХАЧ, то 
, тогда 
(36)
Процессы диссоциации и рекомбинации в плазме находятся в равновесии, приравняв (34) и (36), получим уравнение непрерывности для ХАЧ:
, (37)
где 
.
Решая уравнение (37), находим концентрацию ХАЧ: 
.
Механизмы формирования химически активной плазмы и образование ХАЧ.
Процессы образования ХАЧ
- процессы, возникающие и протекающие под действием электронного удара при неупругих столкновениях электронов с атомами, молекулами и ионами;
- процессы, протекающие при неупругих столкновениях между тяжелыми частицами плазмы – атомами, молекулами, ионами;
- химические реакции;
- процессы под действием различных внешних полей, излучений и собственного излучения плазмы.
Требования к рабочим веществам:
- обеспечивать при разложении в плазме максимальный выход энергетических и химически активных частиц, способных при взаимодействии с обрабатываемым материалом образовывать стабильные летучие, либо легко распыляемые соединения;
- иметь требуемые скорости и энергию;
- обеспечивать селективность и анизотропию процессов;
- быть экологически безопасными, обеспечивать безопасные условия труда, взрывобезопасными и не взаимодействовать с внутренними деталями и стенками реакционных камер и магистралей
Таблица 5. Основные типы рабочих веществ
| Тип молекулы | Структура молекулы | Энергия связи, Дж |
| Водород, H2 | H–H | 7,2·10–19 |
| Кислород, O2 | O=O | 8,3·10–19 |
| Азот, N2 | N≡N | 1,6·10–18 |
| Фтор, F2 | F–F | 2,6·10–19 |
| Хлор, Cl2 | Cl-Cl | 2,5·10–19 |
| Хладоны: CkHlFmCln | ||
| CF4 | C  F
| 8·10–19 |
| CCl4 | C Cl
| 5·10–19 |
| CCl2F2 | C=Cl=F | 5,6·10–19 |