近年来由于激光推进,光泵太赫兹的兴起,高功率高重复率的脉冲二氧化碳激光器再次受到人们的重视。实现稳定均匀的辉光放电是激光器高重复率长寿命运作的基本手段。本论文采用实时质谱分析的方法对获得稳定均匀放电的关键技术之一:工作气体的演化过程进行了研究。本论文首先介绍了二氧化碳分子的振动激发原理和放电过程中二氧化碳分子的分解机制,分析了几种常用的辅助气体对激光器输出能量和工作寿命的影响。指出了激光器长时间运作过程中负离子的产生途径,负离子的危害以及清除负离子的方法。随后,介绍了四极质谱仪的主要结构以及四极滤质器的基本工作原理,总结了四极质谱仪的操作方法和注意事项。列举了质谱仪的三种常用工作模式的使用范围以及相应的参数设定。研究了质谱仪连续取样对工作气体的影响。最后,分别使用质谱仪和能量计,实时观测实验室自制的TEA 30型激光器工作气体的演化过程和输出能量的变化,从二氧化碳分解率、氧气及氮氧化合物等有害气体生成率、最高单脉冲输出能量、工作寿命、放电稳定性等方面,对一氧化碳、氢气以及固体催化剂在高注入强度的激光器长时间稳定放电中的作用进行了分析和比较。比较结果显示,同时使用一定比例的氢气和一氧化碳催化剂,可以获得单脉冲能量高,工作寿命长的良好结果。