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。

利用水电极介质阻挡放电装置,分别在大气压空气和氩气中得到随机放电丝、六边形斑图和均匀弥散三种不同模式的放电。通过比较三种不同模式下的光信号和电流信号,研究介质阻挡放电中光信号和电流信号的关系。研究结果表明,当放电信号较大时,光信号与电流信号存在着一一对应关系。由于电流信号包含放电电流和位移电流,因此当放电电流很小时,放电电流信号淹没在位移电流中。在这种情况下,只能通过研究光信号的波形来研究相应的放电情况。除此之外,研究了单个放电丝的光信号,发现光信号测量可以实现对放电过程的空间分辨测量。结果表明分析光信号是一种很好的研究介质阻挡放电动力学过程的方法。