氩气被广泛用作工业生产和科学研究中产生等离子体的原料气体。氩亚稳态原子在含氩等离子体中发挥着重要作用,是电子、离子和更高激发态粒子的重要来源,除此之外,氩亚稳态原子还可以分解含氧、含氟、含氯等分子产生活性粒子。因此,研究亚稳态原子的密度及其时空演化和亚稳态原子参与的主要过程,是研究含氩等离子体的一个重要方面。氩亚稳态原子在电极或器壁表面的退激过程是其粒子数平衡中一个重要的损失过程,在低气压等离子体中这个过程尤其显著。但氩亚稳态原子在一些常用等离子体边界材料表面的退激概率还没有测量结果报道,如铝、不锈钢、硅、石英等。为了测量氩亚稳态原子的表面退激概率,需要在表面退激过程处于主导地位的等离子体条件下准确测量氩亚稳态原子密度。激光吸收方法和自吸收方法都可以测量氩亚稳态原子密度。自吸收方法装置更简单,适合在工业生产中使用。在自吸收方法的模型中,需要知道氩亚稳态原子和上能级辐射的空间分布才能得到氩亚稳态原子密度。但在大多数等离子体中,这两种分布都是非均匀的并无法测量。为此,过去工作中一般都假设为均匀分布,但并没有分析非均匀分布对结果造成的误差。为了解决以上问题,本论文首先通过模型分析研究了用自吸收方法测量氩亚稳态密度时等离子体空间不均匀性对结果的影响,并通过对比相同实验条件下激光吸收和自吸收方法测量结果的异同验证了模型分析的结论。然后用时间分辨的激光吸收方法在低气压脉冲等离子体的余辉末期,测量了氩亚稳态原子在等离子体常用边界材料上的表面退激概率,并进行了比较和讨论。其主要创新体现在:1.确定了在自吸收方法测量氩亚稳态原子密度时,等离子体空间不均匀性影响测量结果的条件和可能导致的误差范围。并在相同实验条件下对比分析了激光吸收方法和自吸收方法所得结果的异同。2.提出了一种在等离子体环境下测量氩亚稳态原子表面退激概率的方法,并利用此方法首次测得了氩亚稳态原子在铝、不锈钢、硅、石英等材料表面的退激概率。