该论文分为理论和实验两部分.理论部分主要是探讨非均匀尘埃等离子体中离子和尘埃颗粒的非均匀碰撞效应对尘埃离子声波传播的影响,这里所考虑的状态是密度不均匀性,忽略尘埃电荷涨落情况下一种特殊的情况:电子与离子的密度比值一定,也就是电子占负电荷的份额为常数,这种情况下电子、离子、尘埃颗粒的密度按同一规律在空间的分布,并且由尘埃带电方程可知颗粒的电荷数为常数.与均匀情况不同的是非均匀情况下碰撞频率不是常数,是随空间坐标变化的,因为离子-尘埃碰撞频率与尘埃密度成正比.理论研究表明,尘埃离子声波的相对幅度与未扰动状态下的离子密度的平方根成反比,而碰撞作用总是使波阻尼,但是因为碰撞频率是非均匀的,阻尼作用不是单调的指数衰减.当波沿密度增加方向传播时,密度不均匀性使波的相对幅度沿传播方向减少,与此同时,碰撞阻尼也使波幅度降低,因此波沿密度增加方向传播时其相对幅度是单调衰减的.当波沿密度降低方向传播时,密度不均匀性使波的相对幅度越来越大,而碰撞碰撞效应使波幅度变小,但由于碰撞频率沿波传播方向越来越小,则阻尼效应越来越弱,因此在一定条件下,密度不均匀性和非均匀碰撞效应相互竞争的结果可以导致尘埃离子声波沿密度降低方向传播时其相对幅度呈现先衰减后增长的分布.此外对于密度为指数分布的不均匀性,无论沿哪个方向传播波的相速度总是增大的.在得到上述理论结果基础上,我们希望在双等离子体装置中实验验证理论结果.该论文的实验部分就是做了实验的前期工作——双等离子体装置中等离子体状态的诊断.利用静电单探针、双探针、马赫探针,以及利用离子声波的相速度对非均匀等离子体的电子温度、密度、空间电位、以及等离子体流速等参数的空间分布进行了诊断.实验结果显示:(1)气压对电子温度的影响较大,气压越大,电子温度越小.(2)电子的温度沿轴向和径向分布都是几乎不变的.(3)电子和离子的密度沿轴向分布从源区到实验区是不断减小的,但沿径向分布大体不变.(4)等离子体的宏观流速、离子声速和马赫数在实验误差范围内几乎不随空间变化.在通常的直流放电条件下,电子温度大约在一两个电子伏特的范围,等离子体密度约为109cm-3的数量级,马赫数约为0.2-0.5的数量级.