大气压下低温等离子体射流是近年来的研究热点。为了更好的应用等离子体射流，本文对等离子体射流的传播机理进行了深入研究。通过改变电参数，工作气体组分，环境气体组分，观察到了射流推进中所呈现出来的一系列奇特的物理现象。本文研究的电参数主要包括输出电压，极性和脉宽，而工作气体除了觉的氦气，还采用了氮气和空气，射流传播的环境气体除了人们通常研究的空气环境，本文还研究了氦气环境，氮气环境，以及氧气环境。接下来的1-3段是改变电参数所观察到的实验现象，4、5是改变工作气体成分后观察到的实验现象，而6、7是改变环境气体组分所观察到的实验现象。通过对以下实验现象的深入分析，最终对射流推进的物理机理进行了解释。　　1.改变电压导致的射流的随机性。在氦气中掺入20％的氧气，发现当电压低于8kV的时候，射流的产生和推进存在一定的随机性。而当电压加到9 kV或更高的时候，等离子体射流呈现出良好的可重复性。低电压下射流的随机性可能是因为氧气的加入导致的。因为氧气是一种典型的电负性气体，它可以吸附种子电子。所以加入20％的氧气之后气体的击穿电压大大升高，从而导致了击穿电压和击穿延时的随机性。而升高电压后由于加载了足够的过电压，所以保证了击穿的时间一致性。　　2.电压的极性效应。研究中发现当采用正脉冲产生的等离子体射流呈现出子弹形状，速度更高，推进距离更远。而负脉冲产生的等离子体射流从喷嘴到电离前端都持续发光，电离前沿推进的速度低，推进距离近。这些现象是由于两种情况下电子的运动方向不同所致。正脉冲时电子向射流通道内运动，而负脉冲的时候电子向射流通道外运动。　　3.改变电压脉宽时射流出现分段现象。当脉冲电压的占空比接近100％时，发现了射流推进过程中出现暗区，亮区，子弹传播区的奇特分段现象。通过模拟计算证明这是由于放电之前种子电子密度不同导致的。种子电子密度很高的区域不发光，从而形成暗区；种子电子密度较高的区域持续发光形成亮区，种子电子密度较低的区域等离子体以子弹的形式传播。　　4.工作气体为氮气时射流的气流驱动特性。本文通过高速摄影机拍摄射流的动态过程，研究了工作气体为氮气的等离子体射流的推进机理，发现这种射流的推进速度与气流速度接近，从而证实了这种射流的推进是受气流驱动的。　　5.工作气体为空气时射流的气流驱动特性及工作模式转化现象。通过高速摄影机研究空气射流的动态过程发现空气射流是受气流驱动的，其推进速度与气流速度接近。并且发现空气射流可以工作在自脉冲模式和直流模式。而自脉冲模式更适用于需要较低的气体温度和较多活性粒子的场合。　　6.环境气体为氦气时出现的多子弹现象。将氦气射流置于氦气环境中利用高速摄影机观察射流的动态过程，发现一个脉冲下最多可以产生三个等离子体子弹。这种多子弹的现象只在电压的上升沿产生。出现这种现象的原因是氧气缺失导致电子的存活寿命变长，所以第一个等离子体子弹产生后大量电子在电场的作用下回到阳极附近与正电荷复合，所以电极附近电场得以恢复，从而为下一个等离子体子弹的产生创造了条件。　　7.环境气体为氮气时出现的羽毛状射流。将氦气射流置于氮气环境下，射流的尖端会出现羽毛状的形态。结合流体模拟研究发现这种现象出现的原因与氦气沿径向的扩散有关，同时种子电子和彭宁电离很可能起到了重要作用。本章同时还研究了射流在空气和氧气中的传播过程，结果发现氧对电子的吸附性对等离子体射流在轴向和径向的传播都起到了抑制作用。　　最后，通过综合分析上述现象及其背后的物理机理，发现电子在射流的推进中起到了重要的作用。电子由于质量小，是气体放电中的主要载流子，电子密度决定了等离子体的电导率。而电导率则决定了电场的分布，电场的分布又影响了电子温度，并进一步影响了电子密度，从而决定了射流的推进机理。这种作用机理在所有电场驱动的等离子体射流中都有效。通过分析电子在射流中的作用，不仅对各种实验现象的本质有了更深的认识，而且还回答了人们最关注的两个问题：射流为什么可以推进？射流为什么以子弹的形式推进？射流的推进实际上是放电引起局部电子密度升高导致电导率升高，从而使强电场区域发生转移导致的。由于射流暗通道中电子密度很高，所以起到了虚拟电极的作用，而等离子体子弹相当于电极前端的尖端放电，所以射流会呈现出子弹形状。而当工作气体是空气或者氮气的时候，由于射流推进区域无外加电场，所以射流的推进只能依靠气流驱动。