利用同轴介质阻挡放电喷枪, 通过氩气的流动在大气压空气中产生了均匀的等离子体羽。 等离子体羽沿气流方向较为均匀, 但在喷嘴处为白色且亮度较高, 远离喷嘴处为蓝色, 亮度较低。 研究了等离子体羽长度与外加电压幅值、 驱动频率和气体流速的关系, 气流小于4 L·min-1时等离子羽的长度随气流的增大而增大, 而当气流大于4 L·min-1时长度随气流的增大而减小。 当气流保持恒定时, 等离子体羽的长度随外加电压幅值或驱动频率的增大而增大。 结合气体放电理论以及分析湍流和平流对放电的影响, 对等离子体羽长度随实验参数的变化进行了定性解释。 光学方法研究发现在外加电压正半周期等离子羽有一个发光脉冲, 而负半周期没有发光信号。 同轴介质阻挡放电正半周期有两个发光脉冲, 负半周期有一个发光脉冲。 通过对该N2现象的分析, 为等离子体羽的产生机制提供了一种可能的解释。 采集了同轴介质阻挡放电和等离子体羽的发射光谱, 研究发现除等离子体羽存在明显的OH和N2的发射谱线外, 其发射光谱没有明显差别。 利用光学发射谱N+2第一负带系, 对等离子体羽转动温度进行了测量, 发现转动温度沿远离喷嘴的方向逐渐降低, 且转动温度随电压幅值的增大而增大。

大气压等离子体羽放电产生的低温等离子体由于不需要真空装置， 可以对复杂材料进行三维处理等， 在工业上具有广泛的应用前景。 本工作利用等离子体针放电装置在大气压空气中产生了稳定的等离子体羽。 通过光谱测量， 发现等离子体羽发射谱中存在777.5和844.6 nm的氧原子谱线。 这表明在大气压空气放电中产生了具有高化学活性的氧原子。 通过光谱学方法研究了氧原子谱线强度的空间分布， 发现靠近电极处氧原子谱线强度远大于其他位置。 为了对这一现象进行解释， 利用光电倍增管对等离子体羽的发光信号进行了空间分辨测量， 发现靠近电极处发光信号宽度远大于其他位置的发光信号宽度。 这些结果对大气压空气等离子体羽在杀菌消毒等领域的应用具有重要意义。

大气压等离子体针空气放电产生的低温等离子体由于脱离了真空装置， 在工业上具有广泛的应用前景。 本文采用等离子体针装置在空气中产生了稳定的大气压等离子体羽， 并利用光谱法对等离子体羽的振动温度和气体温度进行了研究。 结果发现大气压空气等离子体羽的放电区域分为强光区和弱光区。 放电发光信号是宽度为几个微秒的脉冲。 研究结果表明等离子体振动温度随空间位置不同在2 500～3 000 K范围变化。 振动温度在强光区随着远离针尖距离的增大振动温度呈上升趋势， 在5 mm左右存在极大值， 在弱光区随着远离针尖距离的增大振动温度呈下降趋势。 与其相似， 弱光区放电的气体温度随着远离针尖距离增大， 从640 K降低到540 K。 这些结果对大气压空气放电的工业应用具有重要意义。

在氩气/空气混合气体介质阻挡放电中， 首次利用光谱方法， 测量了圆圈点放电丝中圆圈放电和中心点放电的振动温度， 并研究了它们随空气含量的变化。 振动温度的计算利用的是氮分子第二正带系(Ｃ ３Πｕ→Ｂ ３Πｇ)的发射谱线。 结果表明: 圆圈放电的振动温度高于中心点放电的振动温度； 二者均随空气含量的增加而增加， 但圆圈放电振动温度的增加速率较大。 该工作对介质阻挡放电中微放电研究具有重要意义。

采用介质阻挡放电等离子体喷枪装置, 在大气压下流动气体（氩气和痕量氮气）中产生了稳定的喷射等离子体。 通过拍摄喷枪发光照片, 研究了喷射等离子体长度随气体流量的变化关系。 利用高分辨率光谱仪采集等离子体羽处的发射光谱, 通过对发射光谱中N+2的第一负系（Ｂ　２Σ＋ｕ→Ｘ　２Σ＋ｇ, 390～391.6 nm）谱线拟合得到了射流等离子体的转动温度。 利用该方法研究了不同电压下的气体温度, 发现气体温度随着外加电压增加而增大。 通过温度计直接测量气体温度随外加电压的变化关系, 发现喷射等离子体的气体温度也是随外加电压增加而增大。 对两种测量方法获得的气体温度存在的差别进行了解释。

采用介质阻挡放电等离子体喷枪装置, 在大气压下流动氩气中产生了射流等离子体。 利用光电倍增管, 对射流等离子体进行了时空分辨测量, 分析了等离子体喷枪内介质阻挡放电和外部等离子体羽的放电特性。 利用高分辨率光谱仪采集等离子体羽处的发射光谱, 通过对发射光谱中OH(A2Σ+→X2Π, 307.7～308.9 nm)及N+2的第一负系(B2Σ+u→X2Π+g, 390～391.6 nm)谱线拟合得到了射流等离子体的转动温度,拟合得到的转动温度分别为443和450 K。 在5%的误差范围内, 这2种方法得到的结果是一致的。 由于在大气压下, 转动温度近似等于产生气体放电的气体温度, 所以可以确定大气压射流等离子体气体温度。 利用该方法研究了不同电压下的气体温度, 发现气体温度随着外加电压增加而增大

本文在综合前人工作的基础上,提出了一套评价全息记录介质的方法。测量和研究了重铬酸盐明胶和卤化银介质的某些特性。