介质阻挡放电作为产生非平衡低温等离子体的重要方式之一，具有广阔的工业应用前景。从另一个角度讲，介质阻挡放电又是一个典型的远离平衡态的耗散系统，各种非线性机制以及不同机制之间的相互耦合对放电发展起着至关重要的作用。然而，由于系统内在的复杂性以及动力学行为多样性等特点，介质阻挡放电的物理机制问题至今尚未彻底搞清。尽管实验方面取得了很成功的探索，但由于受到目前时空分辨测量手段的局限，目前人们对其放电过程的认识远不完善。　　随着计算机技术的迅猛发展，数值模拟成为气体放电研究领域的一种重要手段。目前，理论工作主要集中于流体模拟，或采用等效电路理论解析方法，极大地促进了人们对放电机制的理解与认识。然而，由于放电系统自身非平衡性以及复杂性特点，上述方法受到不同程度的限制，而更能反映粒子动理学性质且更为精确的粒子模拟(PIC)工作亟待开展。针对于此，本论文采用2D3VPIC-MCC数值模拟对多丝存在的介质阻挡丝状放电过程进行了系统、深入的研究。研究成果主要包括以下四部分:　　1.采用粒子模拟方法、从动理学角度研究了辉光模式下介质阻挡丝状放电过程以及产生机制。发现了电子温度的‘多温’分布现象，为认识流体模拟或混合模拟等其它模拟手段的适用条件提供了启示;提出了‘暗放电’现象的存在，该现象很难通过实验手段予以探测，却对整个放电发展过程有重要影响;首次给出了一个电压周期下连续两次丝状放电过程的粒子模拟。（第二章内容）　　2.深入研究了气压对介质阻挡放电模式的影响。发现了随气压升高，放电从汤森模式向辉光模式下丝状放电的转化。提出了丝状放电的四个发展阶段:汤森放电阶段、空间电荷主导的电子雪崩阶段、阴极鞘层形成阶段、熄灭阶段。给出了放电过程中电场分布、等离子体密度分布、带电粒子动能分布、电势分布等不同参量的时空分辨测量。观察到了随放电发展，电子温度从双温分布—三温分布—单温分布的演化。（第三章内容）　　3.系统讨论了电压幅值、频率对介质阻挡丝状放电的影响。发现电压较低时，连续两次放电之间电子空间电荷消失，等离子体通道具有稳定的鞘层厚度。当电压较高时，电子空间电荷在连续两次放电之间始终存在，等离子体通道完全贯穿整个放电空间间隙。首次通过粒子模拟观察到了高电压下发生在放电丝间隙之间的‘二次’放电现象。揭示了周期电压在趋近于‘零点’反向之前，气隙间的电场已经完全反向，并引发‘过零’放电。（第四章内容）　　4.第一次给出了不同空间周期性外场作用下介质阻挡丝状放电演化过程的粒子模拟。获得了每个阵列电极上产生三个放电丝的稳定周期性结构。（第四章内容）　　以上数值模拟研究展示了介质阻挡放电细致的行为，与实验探测高度符合，并揭示了实验不易观察到的现象及其内在物理机制。因此，我们相信本论文工作提升了对介质阻挡放电产生机制及其时空动力学过程的认识，这将有助于推动气体放电低温等离子体科学的应用进程。