介质阻挡放电是一种典型的非平衡态交流气体放电，由于它的工作气压可以达到一个大气压以上，可以不需要真空密封装置，因此在工业生产方面具有广泛的应用前景。同时介质阻挡放电体系是一个远离平衡态的非线性系统，能产生丰富的斑图结构，这个体系也为研究斑图动力学提供了很好的实验系统。 本文第一章对气体放电基本理论进行了简单介绍，对介质阻挡放电的实验现象和理论研究进行了详细的回顾，介绍了斑图动力学和大气压辉光放电的研究历史、现状和我们要解决的问题；第二章到第五章是本论文的核心内容，分别介绍了大气压空气中的斑图、流动气体中大气压辉光放电的实现、沿面放电等离子体参数的诊断和材料生长等实验结果；第六章对本论文作了一个总结。 降低放电电极温度是实现斑图中微放电丝稳定的重要条件，本文在实验中使用水作为放电电极，可以保证稳定放电又可以观察和测量。在空气中的大气压介质阻挡放电中，实验发现在33kHz驱动频率时放电是丝模式，放电丝很稳定且它们之间基本上是按照六边形自组织起来的；当驱动电压为3kHz时，放电为条带斑图。对于微放电丝模式，分别研究了驱动电压和气隙宽度对于放电丝间距和微放电丝直径的影响，对这些关系给予了初步的解释。利用相关函数的方法研究了放电斑图中微放电丝的空间相关性。 在沿面放电研究中，比较了空气和氩气中的放电电压电流波形，对放电的物理机制进行了探讨。首次在流动氦气和流动氩气中分别实现了真正意义上的大气压辉光沿面放电，并利用双探测法对流动氦气辉光放电模式中放电电流随着驱动电压的变化关系进行了研究。发现电流脉冲时间间隔是长短交替变化的，并且当电压升高到一定程度后，电流波形除了有脉冲形放电电流还有连续性放电电流，对这个电流脉冲的变化进行了分析。 对空气、氦气和氩气中沿面放电的发射光谱进行了研究，光谱图说明氦亚稳态的潘宁电离是使得氮分子离子的谱线391.4nm在流动氦气中强度很大的主要原因。利用比较谱线强度的方法，计算了氩气中沿面放电的电子温度。通过分析壁电荷的作用，对电子温度随着外加电压和气压的变化关系进行了解释。利用氩谱线的斯塔克加宽确定等离子体密度，根据不同展宽机制对应不同的谱线线型，通过卷积高斯线型和非对称洛伦兹线型来拟和光谱实验数据，然后通过反卷积的办法得到谱线的斯塔克加宽部分来推算等离子体密度。对等离子体密度随着实验参数的变化进行了分析。 研究了介质阻挡放电作为等离子体源在高气压下的一种材料局域生长过程。生成的材料共分成三层：其中靠近基底一层是厚度为几个微米的均匀材料；在此均匀层的上面是一些密集分布的墩状物，墩状物高度约为25微米，相邻距离为190微米；最上边一层是由一些柱状物构成，柱状物高为2毫米，相邻柱状物距离是3.5毫米。材料生长过程分别对应着三个阶段不同模式的放电。放电模式和材料的形貌相互影响，这样使得放电从开始的均匀辉光模式经过随机丝模式后过渡到了自组织斑图模式。壁电荷和空间电荷对放电模式的变化起了很重要的作用。