为了研究不同空气压力条件下碳等离子体的动力学特性, 采用发射光谱法对碳等离子体进行诊断。采用1064 nm Nd∶YAG激光器烧蚀碳靶, 测得早期的发射光谱为连续谱, 此时使用黑体辐射公式拟合并推算碳等离子体的电子温度; 当线状谱出现后, 采用玻尔兹曼作图法计算电子温度, 并观察电子温度和电子密度随延时的演化趋势, 以及空气压力对演化的影响。结果表明：不同空气压力条件下, 电子温度和电子密度随延时的变化趋势一致; 随着空气压力增大, 等离子体受到的限制更大, 粒子间的碰撞增加, 导致电子温度和电子密度随之增大; 在0.01 Pa压力下沉积得到了石墨烯薄膜。

为了研究C2的演化规律, 采用增强型电荷耦合器件（ICDD）直接成像法, 通过Nd∶YAG激光器烧蚀石墨靶, 使用窄带通滤波片分辨出C2和C+的发射位置, 研究了在不同空气压力条件下, 脉冲激光诱导石墨等离子体中C2和C+的发射特性。当空气气压为10-2Pa和3Pa时, C2发射峰值位于靶材附近, 此时C2的形成主要为靶材的直接发射; 气压增大至50Pa时, 由于气相重组反应加强, 等离子体前端出现另一个C2的发射峰值, 其峰值位置与C+一致,并且其逐渐占C2发射的主导地位, 此时C2的形成主要来源于重组反应, C+发射光强要大于C2; 当气压进一步增大至130Pa时, 气相重组反应增加, 在等离子体前端出现C2的发射强度增强, 在1.3μs之后, C2的发射强度大于C+。结果表明, 随着气压的变化, C2的发射峰值位置和强度发生明显变化。这一结果对碳等离子体沉积碳纳米材料原理研究是有帮助的。