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。

利用氩气作为工作气体, 采用正弦电压驱动沿面型等离子体喷枪, 在大气压空气环境中产生了均匀的等离子体羽。 电学和光学测量结果表明, 等离子体羽放电只存在于外加峰值电压的正半周期, 并且正半周期的放电脉冲个数随气体流量的增加而增加。 通过对正半周期不同位置的发光脉冲信号进行比较, 发现等离子体羽均按子弹形式传播, 其中每一个发光脉冲均对应一次等离子体子弹传播过程。 通过对比放电电流和等离子体羽的发光信号, 发现等离子体羽的发光脉冲滞后于放电电流脉冲, 且该延迟时间基本服从正态分布。 该延迟时间随着外加电压峰值及气体流量的增大而减小。 利用光纤测温仪测量了等离子体羽的气体温度, 发现气体温度随外加峰值电压的增大而升高, 随工作气体流量的增大而降低。 通过分析放电过程, 对上述现象进行了定性解释。

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。

大气压空气中介质阻挡均匀放电产生的等离子体在工业领域具有广阔的应用前景, 为研究其产生条件及机理, 利用微间隙介质阻挡放电装置, 在大气压空气中实现了均匀放电。 电学实验结果表明, 低电压时电流波形在电压每半个周期存在若干个脉冲宽度很小的脉冲, 肉眼观察到大量的微放电丝, 随着外加电压增加, 放电功率逐渐增加, 放电空间内微放细丝增多。 当电压增大到9.2 kV时, 电流波形在电压每半个周期只存在一个宽度较大(约5.5 μs)强度较强的脉冲, 观察不到微放电丝, 微放电最终扩展叠加形成均匀放电。 采集了光谱范围为330～420 nm的发射光谱, 氮分子第二正带系337.1 nm的谱线强度明显比氮分子离子第一负带系391.4 nm的强。 将337.1 nm谱线的强度归一, 391.4 nm谱线的强度即反应了电子平均能量的大小, 同时拟合计算了反映分子内部能量的氮分子振动温度。 结果表明电子平均能量和分子内部能量都随外加电压的增加而降低。 表明放电空间电场能量较低时不容易形成丝状放电, 均匀放电模式中电子平均能量比微放电丝放电模式中的低。 这些结果对于空气中介质阻挡均匀放电在工业应用方面具有一定的指导意义。

利用介质阻挡放电装置， 在低气压空气中得到了均匀放电， 并采用光谱法， 研究了放电等离子体温度的空间均匀性。 实验采集了氮分子光谱， 采用氮分子第二正带系C3Πu→B3Πg计算振动温度； 采用氮分子离子第一负带系B2Σ+u→X2Σ+g计算转动温度(气体温度)。 实验发现， 振动温度随电压增加而减小， 而转动温度随电压增加而增大。 等离子体振动温度和转动温度在空间上的涨落幅度均随电压增加而减小， 说明放电的均匀性随电压增加而逐步加强。 上述结果对于空气均匀放电等离子体在材料处理应用具有重要意义

阐述了目前TEA CO2激光器几种常见电极的设计方法与结构,分别比较了它们的优缺点.用模拟电荷法计算了近似Rogowski电极和Chang电极的电场强度,将计算结果与各自放电实验图片作了对照和分析.计算与实验结果吻合,达到了均匀放电的效果,最后提出了改进建议.