大气压非平衡等离子体是一种在常温常压下存在的等离子体形式，由于其活性粒子浓度较高，且不借助高温、真空等复杂的外界条件，具有广泛的实际应用潜力。然而，空气中等离子体的非热平衡态不易维持，要形成稳定的大气压非平衡等离子体，需要采用一些特殊的技术手段。　　随着脉冲功率技术的持续发展，重复频率脉冲源的性能不断提高，应用越来越广泛。已有研究表明，采用重复频率纳秒脉冲代替传统的交流电源进行激励，可以更有效地产生大气压非平衡等离子体。另外，合适的电极形式对于非平衡等离子体的形成具有重要意义。本文研究的特殊之处在于选用较长的细铜丝作为电极，来构成长尺寸的极不均匀电场，以期获得更大面积的大气压非平衡等离子体。　　首先，本文以大气压非平衡等离子体的形成机制为基础，提出了产生大气压非平衡等离子体的电场条件，并对线－线电极的电场分布进行了理论分析，验证了这种放电形式产生非平衡等离子体的可行性。进一步利用课题组研发的重复频率纳秒脉冲发生器，以线径为0.4 mm的裸铜丝作为电极进行放电实验，并在电极长度在15 cm~110 cm的范围变化时均获得了稳定的大气压非平衡等离子体。　　其次，本文对重复频率纳秒脉冲下线电极放电的电路模型进行了分析，并在不同电极间距和电极长度下进行了放电的实验，测量了放电的电压-电流波形。通过比较不同条件下放电电流波形，分析了放电的位移电流分量和传导电流分量的变化趋势。通过研究放电的电流特性发现，传导电流密度的增大是导致火花通道形成的重要因素。　　最后，本文对放电的图像进行了拍摄，利用图像处理软件对放电图像进行了灰度变换分析。结合三维灰度分布曲线和灰度统计量，分析了放电所产生等离子体的空间均匀性。研究表明，利用灰度变换技术对放电图像进行分析，不仅可以分析放电的空间均匀性，还有助于辨别放电的模式。