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1.为使Boltzmann方程适用范围扩大至大气压非平衡等离子体源产生的非平衡等离子体，同时保持该方程的核心原理不变，作者将原Boltzmann方程拓展成含产生项和损失项的Boltzmann程。含产生项和损失项的Boltzmann方程在建立时就考虑了大气压非平衡等离子体源的特点，由产生项可以推导出产生率、由损失项可以推导出损失率，结果自然流畅，避免了(已有相关文献那种)根据不同研究对象对原Boltzmann方程结果进行人为修正的做法。
2.推导出含产生项和损失项的Boltzmann方程的零阶矩、一阶矩方程，得到了电离连续性方程和离子动量方程，并对离子动量方程进行了合理简化，使动量方程物理意义更明确，离子运动图像更清晰。简化的最后结果是：离子的平均动量可以表示成沿气体流速方向的分量PV和沿电场E方向的分量PE，其中PV等于中性粒子的平均动量，PE等于离子的电量与电场强度的乘积除以离子的平均碰撞频率。
3.根据气体放电理论，得到大气压非平衡等离子体源内离子的平均数密度(等离子体浓度)对外加激励电场强度的依赖关系。以此为基础，应用简化后的离子动量方程等理论研究结果，对实验结果进行分析、归纳，并采用计算机技术进行参数估计和回归分析，得到了大气压非平衡等离子体源输出等离子体浓度的半经验公式。该式描述了大气压非平衡等离子体源输出等离子体的浓度与调控它的各物理参量之间的关系。
近几年的技术进步已使大气压非平衡等离子体源的应用领域迅速扩大，新的应用前景极其可观，其中强电离放电大气压非平衡等离子体源输出的等离子体浓度已达到1010/cm3以上，这已接近了工业、国防军事等领域对等离子体浓度的要求，如何才能使输出的等离子体浓度再进一步提高，被认为是大气压非平衡等离子体源要解决的关键技术问题，本文从理论和实验两个方面对这一关键技术问题进行了研究。理论方面的研究从最基本的Boltzmann方程开始。首先，针对研究的对象——大气压非平衡等离子体源，对Boltzmann方程进行了必要的完善，即在原有的基础上增加了产生项和损失项，使之成为适用范围更加广泛的含产生项和损失项的Boltzmann方程。其次，求解含产生项和损失项的Boltzmann方程的零阶矩、一阶矩方程，在得到了电离连续性方程和动量方程之后，对动量方程进行了合理的化简。另外，还运用相关理论，推导出了大气压非平衡等离子体源产生率G与汤生第一电离系数α的关系式、大气压非平衡等离子体源内离子的平均数密度(等离子体浓度)(-n)gi与外加激励电场强度Eext的关系式。最后，以上面的理论研究为基础，采取实验与计算机技术配合研究的方法，得到了大气压非平衡等离子体源输出等离子体浓度(-n)Vi的半经验公式。这些关系式为研究大气压非平衡等离子体源的等离子体输出奠定了理论基础，对实验研究具有一定指导意义。在实验方面，对強电离放电大气压非平衡等离子体源工作特性进行了实验研究，内容包括：离子浓度与电场强度的关系、与空气流量的关系、与电源频率的关系、与放电间隙的关系、与离子气流方向动量的关系、与能耗率的关系等；对电晕放电大气压非平衡等离子体源工作特性进行了实验研究，内容包括：离子输运项与电场强度的关系、与注入功率密度的关系、与空气流速的关系等。实验结果表明，对输出等离子体浓度影响明显的因素有电场强度、空气流速、电源频率、放电间隙、能耗率、注入功率密度。实验研究结论与理论研究结果基本一致。