结合国家自然科学基金重点资助项目“高气压下强电场电离气体的方法及其应用的基础研究”（项目编号：60031001）和国家自然科学基金面上资助项目“超强电场放电离解气体分子及应用研究”（项目编号：69871002）以及省国际合作项目“高效率高浓度GGD型臭氧产生设备开发”（项目编号：98220013）进行高浓度臭氧产生装置的结构性能优化、实验研究以及对介质阻挡强电离放电理论的初步探讨。 本文主要研究了介质阻挡强电离放电形成方法及产生臭氧的等离子体反应过程。依据大量的实验数据来寻找规律，进行高浓度臭氧产生装置设计参数的优化。通过采用高介电常数、高电阻率的新型电介质材料使介质阻挡强电离放电放电间隙内的电子取得平均能量大于10eV、电子浓度达到10¹⁵／cm³以上、折合电场强度达到400Td以上。并实现了臭氧产生装置结构简单、紧凑小型化，模块叠加组合化。得到了放电间隙内的折合电场强度是影响臭氧浓度的主要参数的结论。采用减小放电间隙、有效冷却等手段来提高放电间隙中的折合电场强度，进而提高臭氧产生浓度。臭氧浓度达到200g／Nm³、臭氧产生效率达到lOOg／kWh、臭氧产生量达到100g／h以上。 在此实验基础上进行了介质阻挡强电离放电理论的初步研究。通过研究氧气分子的离解过程和产生臭氧的等离子体化学反应过程，实现了用介质阻挡强电离放电的相关参数电场强度、电子能量（E/n、Te）来控制臭氧的浓度与分解，大大提高了臭氧产生浓度和产生效率。为今后臭氧的广泛应用提供了更有潜力的产生技术。