大气压下介质阻挡放电应用领域具有多范畴、 深广度、 常态化等优势, 针对同轴电极放电试验进行了系列参数诊断。 采用自主研发的介质阻挡放电助燃激励器, 在一个标准大气压、 放电频率11.4 kHz、 放电峰值电压5.4～13.4 kV(间隔1.0 kV)条件下进行了氩气电离试验。 采用原子发射光谱法(AES)对氩等离子体谱线的激发、 分光进行了检测分析; 选用二谱线法及Boltzmann法测试了电子激励温度; 根据Stark展宽效应计算了电子密度; 获得了电子激励温度及电子密度随放电峰值电压增长的变化规律。 结果表明, 在试验电压条件下电子激励温度并不随外加电压的升高而递增, 这表明通道内微放电的主要特征并不依赖于外部电压的供给, 而是取决于气体组份、 气体压强和放电模型, 增大外加放电电压仅增加单位时间内微放电的数量, 经整合电子激励温度可达3 500 K符合典型的低温等离子体特征; 电子密度随外加电压的增长而趋于准线性趋势, 电子密度数量级可达到108～109 cm-3, 电离度偏弱。 这些参数的探索对等离子体研讨有重大意义。

采用铜片-单匝线圈电极、螺旋缠绕电极和双铜片电极 3种结构的放电装置，以氩气作为工作气体，在正弦波激励下获得了大气压等离子体射流。利用电学方法测量了放电电流以及电荷量，并对放电脉冲和放电功率进行了研究；利用发射光谱法对射流的等离子体参量进行了空间分辨测量，并根据ArⅠ 763.5 nm和Ar Ⅰ 772.4 nm的光强计算了电子激发温度。结果发现：在外加电压的正负半周期内，电流脉冲的个数和幅值呈现非对称的变化趋势；随着外加电压的增加，3种结构电极的放电功率从1.7 W逐渐增加到6.0 W；在相同的外加电压情况下，电极面积越小，等离子体射流的长度越长；3种等离子体射流的电子激发温度在1 348.5~3 212.1 K之间，并且随着气体流量的增加，各位置的电子激发温度总体上呈下降趋势，而等离子体的电子密度呈上升趋势。实验结果表明：外加电压对放电功率有一定影响；射流长度与电极面积有关；气体流量对电子激发温度和电子密度的空间分布起重要作用。

由于大气压均匀放电等离子体在工业领域具有广泛的应用前景, 为了获得大尺寸的大气压均匀等离子体, 采用氩气作为工作气体, 在大气压空气环境中利用同轴介质阻挡放电点燃了针-板电极间的大气隙（气隙宽度达到5 cm）直流均匀放电。 研究发现, 同轴介质阻挡放电能够有效降低针-板电极间的击穿电压。 该均匀放电由等离子体柱、 等离子体羽、 阴极暗区和阴极辉区组成。 其中等离子体柱和阴极辉区都是连续放电。 而等离子体羽不同位置的放电是不同时的。 事实上, 等离子体羽放电是由从阴极向着等离子体柱移动的发光光层（即等离子体子弹）叠加而成。 利用电学方法测量了放电的伏安特性曲线, 发现其与低气压正常辉光放电类似, 均具有负斜率。 采集了放电的发射光谱, 发现存在N2第二正带系、 氩原子和氧原子谱线。 通过Boltzmann plot方法对放电等离子体电子激发温度进行了空间分辨测量, 发现等离子体柱的电子激发温度比等离子体羽的电子激发温度低。 通过分析放电机制, 对以上现象进行了定性解释。 这些研究结果对大气压均匀放电等离子体源的研制和工业应用具有重要意义。

利用正高压驱动空心针-板喷枪装置, 通入工作气体氩气, 在大气压空气中产生了均匀稳定的喇叭状等离子体羽。 电学和光学测量结果表明, 放电虽然是在直流电源驱动下工作, 但放电为周期性的脉冲。 通过对等离子体羽发光信号进行空间分辨测量, 研究了脉冲的形成机理, 发现除针尖附近的电晕放电外, 等离子体羽是以正流光(等离子体子弹)从针尖向着接地电极方向传播的。 采用光谱学方法, 对电子激发温度随电压的变化及其空间分布进行了测量。 结果表明, 电子激发温度(约为3 eV)随电压的增大而升高, 在一定电压下, 电子激发温度沿气流方向也在升高。

等离子体喷枪是一种重要的等离子体源, 已成为近几年低温等离子体研究的一个重要课题。 本文利用钨针-钨丝网电极制作了直流喷枪装置, 在大气压空气中产生了稳定的等离子体羽, 并采用发射光谱的方法, 对等离子体羽的等离子体参数进行了研究。 在钨针电极与钨丝网电极之间放出耀眼的白光, 钨丝网电极出口的气流下游有火苗形状的等离子体羽喷出。 在电压保持不变的条件下(13.5 kV), 等离子体羽长度随气体流量增加而增大; 在气体流量保持不变的条件下(10 L·min-1), 羽长度随外加电压的增大而增大。 在气体流量一定的条件下, 放电电压和放电电流呈反比例关系, 即电压随着电流的增大而减小, 说明放电属于辉光放电。 采集了该喷枪在300～800 nm范围内的放电发射光谱, 通过玻尔兹曼方法对放电等离子体电子激发温度进行了测量。 结果表明, 电子的激发温度随外加电压的增大而降低, 随着工作气体流量的减小而升高。 利用放电的基本理论对上述现象做了解释。 这些研究结果对大气压均匀放电等离子体源的研制和工业应用具有重要意义。

利用同轴介质阻挡放电装置，在大气压流动气体（氩气和痕量的空气）中放电从而在气流上行区产生了稳定的长达几十厘米的等离子体。利用光学方法研究发现该上行区等离子体以发光子弹模式传播，其传播运行速度约为0.8×105 m/s，表明介质阻挡放电上行区的放电机制为流光放电。利用斯塔克展宽计算上行区等离子体电子密度为1015 cm-3量级。利用玻尔兹曼斜线方法计算了上行区的电子激发温度，发现上行区电子激发温度随外加电压峰值的增加而增加。