负电晕放电的研究普遍集中在毫米间隙及厘米间隙,但对于亚毫米间隙下负电晕放电的研究却鲜有报道,而亚毫米间隙负电晕放电的发展过程与毫米级间隙有明显差别,其中Trichel脉冲特性的变化最能体现负电晕放电的复杂过程。本文通过实验和数值仿真研究负电晕放电过程中产生的Trichel脉冲,探究亚毫米负电晕放电的物理过程,对微机电系统绝缘防护具有重要意义。搭建适用于亚毫米间隙（100-500μm）针-板负电晕放电系统,分析电极间距及针尖曲率半径对负电晕放电Trichel脉冲特性的影响,利用光学采集系统实时记录负电晕放电发展过程,采取脉冲波形与放电图像相结合的方法探究亚毫米间隙Trichel脉冲特性。发现亚毫米间隙负电晕放电发展到Trichel脉冲锯齿波阶段后难以过渡到辉光放电阶段,脉冲波形呈现伴有基底电流的锯齿波形式,不存在无脉冲阶段。为探究亚毫米间隙负电晕放电微观物理过程,对毫米间隙放电参数群进行改进,依据光学采集系统得到的电晕放电图像,确定二次电子发射区域;计算亚毫米间隙碰撞电离系数,得到适用于亚毫米间隙负电晕放电的流体动力学模型,将Trichel脉冲仿真波形与实验结果进行比对,验证仿真模型的有效性。利用该模型模拟100μm间隙Trichel脉冲不同阶段的带电粒子输运过程、粒子分布动态及电场变化。从微观角度解释针尖曲率的改变对Trichel脉冲幅值及频率的影响,同时发现针尖曲率半径的增加降低了电子密度与正离子密度,进而使负离子云对电场强度的抑制作用增强,降低Trichel脉冲幅值,与实验结果吻合。根据已验证的亚毫米间隙负电晕放电仿真模型,定量分析碰撞电离系数α、吸附系数η、二次电子发射系数γ、及带电粒子迁移率对Trichel脉冲特性的作用。从微观机理上解释了Trichel脉冲特性,发现Trichel脉冲电流幅值及频率分别随着碰撞电离系数α和二次电子发射系数γ的增大而增加。Trichel脉冲电流的频率及幅值均依赖于吸附系数η,对负离子迁移率μn的影响也较为敏感,且吸附系数增加会导致Trichel脉冲电流幅值减小。