近年来,随着等离子体科学的快速发展,大气压气体放电等离子体被广泛关注。研究人员利用气体放电产生了多种形式的大气压等离子体,并成功应用于材料处理、等离子体助燃、能源化工和生物医学等领域。由于大气压气体放电是一个典型的非线性过程,并且大气压等离子体往往包含多物理场与复杂的化学反应过程。因此,需要对等离子体的参数进行诊断,而电子密度作为等离子体的一个重要参数引起了许多研究者的兴趣。为了研究等离子体中电子密度的时空分布以及瞬态变化,本文通过微波瑞利散射法对常压等离子体的电子密度进行测量研究。本文的研究内容如下:（1）首先基于电磁散射理论,由远区近似和小场源近似推导出了电偶极子辐射的原理。根据等离子体在入射微波作用下的电偶极子辐射,推导得出微波瑞利散射法的测量原理。为了验证微波瑞利散射法的有效性,使用电磁仿真软件（HFSS）建立了的电磁仿真模型,模拟了四种散射体的散射场强分布。根据电场分布显示,等离子体对微波的散射与偶极子的辐射相似。（2）搭建了微波瑞利散射装置实验平台。测量步骤如下:（a）我们采用多介质棒做差拟合的方法对微波瑞利散射装置的系统参数进行标定。（b）使用触发信号分别同步触发ICCD相机和示波器,捕捉等离子体放电的高速影像和瑞利散射信号。根据放电影像获得了等离子体射流的半径和长度。（c）通过微波瑞利散射法的计算软件对数据进行处理,推算得出等离子体射流的电子密度及其瞬变过程。（3）对大气压电火花等离子体射流的时变电子密度进行测量研究。由于火花放电的随机性,我们使用火花间隙电压的下降沿作为触发信号,同步触发ICCD相机和示波器。根据瞬态放电影像和散射电压信号,得到了四种不同等效半径和等效长度的时变电子密度结果,电子密度的最大值为4.46×1020m-3。通过放电影像和激光纹影图像,发现了火花放电中的光电离现象,并讨论了电子密度变化的影响因素。（4）对大气压脉冲微波氩等离子体射流的时变电子密度进行测量研究。使用脉冲微波源、微波瑞利散射装置、ICCD相机和示波器组成实验系统。实验结果显示,电子密度的峰值为4.55×1020m-3,电子密度的瞬时变化与等离子体射流的半径和长度密切相关。最后通过分析脉冲微波氩等离子体放电的物理机制,对电子密度的时变演化过程进行了讨论。