等离子体是物质存在的一种基本形态,被视为是除了固体、液体和气体之外,广泛存在于宇宙和人类的生活中的第四种物质形态,其在能源、化学、材料科学、空间物理、环境科学等领域得到广泛的应用。在种种研究等离子体性能的实验手段之中,静电探针诊断技术的作用尤为重要。例如通过对材料加工过程中的等离子体进行探针诊断,可以通过得到的数据和图形,分析并获得等离子体变量和宏观参数之间的关联,从而对材料加工过程中等离子体中如何进行物理、化学反应,以及等离子体与材料如何相互作用有更深的理解,在此基础之上进一步建立材料结构、性能的整体框架,获得材料性能改变的微观机制,从而控制等离子体的加工过程。作为等离子体参数诊断的必备工具之一,虽然朗缪尔探针测量理论在1924年已经被提出,并在日后的发展中不断进步,但是实际测量的误差一直比较粗燥,致使探针测量数据只具有数量级参考意义。针对现有诊断仪器存在的不足,本文设计了一款基于USB总线的高性能、高精度、等离子体电压-电流于一体的正负方波调幅电源及静电探针数据采集分析系统,采用差分16位高精度模拟信号采集(最高稳定采样速率为500KSPS),并且内部DA与AD的时钟同步,即在AD采集时钟的上升沿或者下降沿同步实现DA输出,并且使用LabVIEW软件在上位机上对整个过程实现精确的同步控制及测量。