大气压等离子体射流(APPJ)具有操作简单、无需真空腔体、电子温度高、气体温度低等优点,被广泛用于材料表面处理、环境治理和生物医学领域。对APPJ的产生机理的理解是应用开拓、工艺优化和控制的基础。本文从实验和数值模拟两个方面对大气压共面介质阻挡放电(DBD)等离子体射流的形成和发展机理进行了研究。研究分为三部分:首先,实验研究了氦气大气压共面DBD等离子体射流的基本特性,得到放电电压、气流量、电极宽度、介质管径和长度、异型介质管和外部气体环境等放电条件对射流特性的影响。结果表明,电极之间DBD的特性影响APPJ的形成和发展;形成射流需要适当的He气流通道;但射流本身与气流方向无关。其次,利用可控的外加电场、磁场和金属管对氦气大气压共面DBD等离子体射流的发展进行干预,研究了射流在外加电、磁场中的行为。发现射流路径在电场、磁场中发生明显的偏转,射流长度减小,并出现径向展宽或分离现象。外加浮置金属管可以阻挡射流的传播,但较高电压下射流也能够穿过金属管;在金属管施加正电压有利于射流发展,而负电压则阻挡射流传播;维持射流传播的电场从管内指向管外,大致为~10kV/cm量级,使电子崩由管外朝向管内发展。最后,利用二维流体模型模拟研究了氦气DBD等离子体射流的发展过程。结果表明,DBD电极外的射流产生源于DBD形成后瞬时阴极附近空间正离子电荷及其产生的向外的轴向电场,它同时也是射流初始头部。电子在强电场作用下被加速,导致气体的电离和激发,形成向外的射流;电子迁移后,在空间集聚的正离子电荷形成新的射流头部并产生轴向电场,使射流继续向外发展,直至电场减弱至击穿电场以下。在阴极外,介质壁对射流的影响很小。DBD射流类似于单电极正电晕的“正流注”放电,它从介质管内向外发展。