离子注入技术改性材料具有不受材料固溶度的限制、处理过程中不会影响工件外形尺寸等诸多优点,这使得离子注入技术成为一种非常重要的材料改性手段。但是离子注入技术等离子体源的电极结构的阳极吸收带电粒子,导致等离子体的利用率低。因此,科学合理设计离子注入技术等离子体源电极结构,从而提高等离子体能量、密度及定向喷射性能,这对离子注入技术的发展有非常大的意义。本研究主要以同轴型离子注入技术等离子体源放电电极为研究对象,提出了一种带辅助悬浮电位电极的电极结构。采用仿真模拟、理论分析以及设计实验的方法对其放电特性和等离子体生成特性进行研究。首先,对比分析带辅助悬浮电位电极的电极结构和绝缘阳极电极结构的放电特性和等离子体生成特性,以了解辅助悬浮电位电极在放电过程中的作用。其次,通过理论分析及设计实验的方法探讨了不同辅助悬浮电位电极厚度、不同辅助悬浮电位电极长度对阴极近旁空间带电粒子的影响。再次,基于带辅助悬浮电位电极的电极结构,提出了带电容的电极结构。对比分析带电容的电极结构和带辅助悬浮电位电极的电极结构的放电特性和等离子体生成特性,以得知电容在放电过程中的作用。仿真分析和实验研究了不同电容参数对阴极近旁空间带电粒子的影响。最后,基于带电容的电极结构,提出了一种带直流电源的电极结构。通过理论分析,推测了该结构的放电原理。实验结果证明,辅助悬浮电位电极由于发生静电感应现象在其内表面产生的大量感应正电荷,可以促使阴极近旁产生的等离子体中的电子的快速逃逸,这进而增大了阴极近旁的空间正电位,结果提高了等离子体的密度。增大辅助悬浮电位电极厚度和长度能够增大辅助悬浮电位电极内表面的感应正电荷数目,这近一步提高了等离子体的密度和能量,减小了等离子体分布角。当采用带电容的电极结构时,电容能够增大辅助悬浮电位电极内部的感应正电荷数目,结果增大了等离子体密度和能量。选用幅值大的电容可以促使电子快速逃离阴极,从而提高等离子体密度、能量和等离子体的定向喷射性能。本论文的研究为离子注入技术等离子体源的发展提供了新的思路和方法,具有重要意义。