滑动放电是一种常见的气体放电形式,能够产生大量的低温等离子体。与传统交、直流电源驱动的滑动放电相比较,微秒脉冲滑动放电产生等离子体的电子能量更高、活性更强、点火更迅速,因此在航空领域的点火等方面有着广泛的应用前景。由于脉冲电源上升沿较窄,有利于抑制火花通道的形成,因此本文对微秒脉冲滑动放电可能存在的放电形式及转换规律进行探究,并研究了不同放电形式的放电特性和发展规律。为后续应用提供理论支持。改变外加电压,可以获得多种放电模式。实验发现微秒脉冲滑动放电具有三种放电模式:电晕放电、弥散放电和火花放电。并研究了脉冲重复频率、气体流量和电极间隙对放电模式的影响规律。实验发现随着频率的增大,击穿电压和弥散放电的激发电压均逐渐减小。随着气流和间隙的增大,击穿电压均逐渐增大。保持外加电压不变,改变实验条件可以实现弥散和火花之间相互转换。本文从电特性、光学特性和等离子体特性三个方面分析滑动放电的特性。电特性通过测量电压、电流并计算相应功率、能量获得。光学特性从放电图像、灰度图像和光谱等方面进行研究。随着频率、气流和间隙的增大,放电图像中火花通道均逐渐分散,放电区域均逐渐增大。利用灰度图像可以对放电图像进行定量分析。此外发现光谱可以表征放电模式。等离子体特性分别从活性粒子浓度、阻抗和温度等方面进行研究。分析了N2、N2+和O变化规律。通过计算得出弥散和火花放电阻抗最小值分别为28 k?和330?。利用拟合软件得出弥散放电转动和振动温度分别为360 K和2850 K。并计算火花放电气体温度为550 K。滑动放电的发展过程通过Comsol仿真、ICCD和高速摄像机进行分析。采用Comsol仿真和ICCD对弥散放电发展过程进行分析,采用高速摄像机和纹影仪对火花通道的发展过程和滑动放电单个周期的变化规律进行研究。得出弥散放电的发展过程可以分成四个阶段,并通过正流注理论解释。单个火花通道持续时间约为33μs,火花通道不连续。滑动放电的发展过程可以分为三个阶段,并发现了捷径通道的出现,此外火花通道在安培力的作用下宽度逐渐增大。