大气压低温微等离子体射流作为以等离子体射流形式产生的微等离子体,在直流、交流、射频及微波电源驱动下均可产生。与常规尺寸大气压低温等离子体射流相比,大气压低温微等离子体由于被限制在更小的空间,其可具备更高的热稳定性以及活性粒子产出,并且可对更小面积的物体如单个细胞进行直接处理,并天然具有单位面积上更高的集成度。然而,随着尺寸减小,大气压低温微等离子体射流将变得越来越难以产生。本文针对目前大气压低温微等离子体射流在10μm及10μm以下尺寸相关研究的空白,选用了四种规格的介质管,且针对各介质管设计了相应的放电装置,由此分别产生了尺寸为10μm、尺寸为6μm、尺寸为3.4μm以及及最小尺寸达10μm的变尺寸的大气压低温微等离子体射流,并对产生的各大气压低温微等离子体射流进行了相应的电学诊断和光学诊断。本文主要内容如下:1、通过设计相应的放电装置,在内径为10μm的介质管内产生了长为².5cm的He微等离子体射流,其长宽比达到²500。得益于介质管的超高比表面,由N₂C³Π_μ-B³Π_g（Δν=-2）谱带分析得到,He微等离子体射流气体温度仅为600K左右。由H_α谱线斯塔克展宽得到,He微等离子体射流电子密度高达1.3×10¹⁶cm^-3。2、在上述研究基础上,通过设计相应的放电装置,在内径为6μm的介质管内产生了长为³cm的Ar微等离子体射流,其长宽比相比10μm介质管内He微等离子体射流得到进一步提升,达到⁵000。得益于介质管的超高比表面,由N₂ C³Π_μ-B³Π_g（Δν=0）谱带分析得到,Ar微等离子体气体温度仅为480K左右。通过碰撞–辐射模型得到Ar微等离子体射流电子温度为¹.5eV,并由Ar_2p2→1s5谱线斯塔克展宽得到,Ar微等离子体射流电子密度高达³.6×10¹⁶cm^-3。3、在上述研究基础上,通过设计相应的放电装置,在单孔直径为3.4μm的多孔光子晶体光纤中产生了长为²cm、单个射流尺寸为3.4μm的Ar微等离子体射流阵列,其长宽比相比于6μm介质管Ar微等离子体射流得到进一步提升,达到⁵880。得益于介质管的超高比表面,由N₂ C³Π_μ-B³Π_g（Δν=0）谱带分析得到,Ar微等离子体射流阵列气体温度仅为500K左右。通过碰撞-辐射模型得到,Ar微等离子体射流阵列电子温度为⁰.85eV,并由Ar_2p2→1s5谱线斯塔克展宽得到,Ar微等离子体射流阵列电子密度高达⁸.7×10¹⁶cm^-3。4、在上述研究基础上,通过设计相应的放电装置,在内径由245μm减至6μm的变内径介质管内产生了长为1.5cm、最小尺寸达到10μm的He微等离子体射流。通过N₂ C³Π_μ-B³Π_g（Δν=0）谱带分析得到了He微等离子体射流各位置处气体温度,并发现随着位置远离高压电极,气体温度先升高,后逐渐保持在540K。He微等离子体射流放大图景显示,He微等离子体射流最初并没有充满介质管截面,直到介质管内径达到30μm以下时其才充满。通过H_α谱线斯塔克展宽得到了He微等离子体射流各位置处电子密度,并发现电子密度随介质管内径的减小而增高。之后,根据电子密度与介质管内径的关系,预测若在1μm介质管内产生He微等离子体射流,则其电子密度将达到10¹⁸cm^-3量级。研究中还得到了起始放电电压与介质管内径之间的关系曲线,并由此预测为了在1μm介质管内产生He微等离子体射流,需要提供高达⁶5kV的电压。综上,本工作中实现了10μm、6μm和3.4μm尺寸的大气压低温微等离子体射流,并对1μm尺寸大气压低温微等离子体射流进行了预测,为未来模拟及实验研究提供了参考和数据支持。