通过设计新型的交流电压激励的氩气等离子体射流, 在棒电极的上游与下游区域均产生了大气压非平衡态等离子体羽。 该射流与平行场射流和交叉场射流不同, 它的电场与气流方向的夹角可以在一定范围内变化。 结果表明, 随着外加电压或夹角的增加, 上游羽的长度增加而下游羽的长度减小。 利用光学和电学的方法, 研究发现随着外加电压的增加, 上下游放电脉冲的个数均增加。 利用放电的光学发射谱, 发现上游羽有Ar和OH的谱线, 而下游羽除了Ar和OH的谱线外, 还可以观察到N2的谱线。 并且下游羽的谱线强度比上游羽的略高。 基于碰撞辐射模型, 通过谱线强度比的方法研究了上下游羽的电子密度和电子激发温度。 结果表明上下游羽的电子密度随着外加电压的增加而增加。 上下游羽的电子激发温度也随着外加电压的增加而增加。 并且, 在同一外加电压时下游羽的电子密度和电子激发温度均比上游羽的高。 此外, 利用OH发射光谱研究了上下游羽的气体温度, 发现下游羽的气体温度也比上游羽的略高。

利用光谱学方法, 对针-水电极和针-板电极直流辉光放电特性进行了比较研究。 结果发现两种装置产生的放电都有明显的分区现象, 从阴极到阳极分别为负辉区、 阴极暗区、 正柱区和阳极辉区。 针-板电极放电中可以清晰地观测到阳极暗区, 而针-水电极放电阳极暗区不明显。 对比两种放电的伏安特性曲线, 发现放电电压均随电流增大而减小, 但相同电流下针-水电极间的电压大于针-板电极间的电压。 由于伏安特性具有负斜率, 且放电电流密度介于10-5～10-4 A·cm-2, 说明两种装置中的放电均处于正常辉光放电阶段。 在正常辉光放电的范围内比较两种放电的发射光谱, 发现发射光谱中都包含N2的第二正带系（含波长为337.1 nm的谱线）和N+2的第一负带系(含波长为391.4 nm的谱线), 但相对强度不同。 利用光谱学方法对放电发射谱的谱线强度比I391.4／I337.1和振动温度进行了空间分辨测量, 发现相同位置处针-水电极放电的谱线强度比要比针-板电极放电的大, 并且相同位置处针-水电极放电的振动温度高。

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。

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

采用辉光放电等离子体增强化学气相沉积(GP-CVD)技术在低温条件下合成了高品质的亚微米金刚石薄膜,并通过对合成过程的实时发射光谱诊断确定了[CH4-H2]系统参与金刚石合成反应的主要荷能粒子.对合成过程的研究表明:采用这种技术能使电子增强热丝化学气相沉积(EACVD)合成高品质金刚石薄膜的温度从850 ℃降至(340±5) ℃;薄膜低温合成中的主要荷能粒子为CH3、CH,CH+、H*等,其中过饱和原子氢保证了高品质金刚石薄膜的合成;根据光诊断和探针测量的结果推断近表面辉光放电可在基片表面形成电偶极层,该偶极层是进行超常态反应的必要环境,并在低温合成中起重要作用.