近年来,大气压等离子体射流所生成的低温等离子体在多方面展现出极为广阔的应用前景。但目前大部分射流是在惰性气体或者气流作用的条件下产生的,而大气压空气辉光低温等离子体射流的形成和发展机理研究较少。本论文通过对放电理论的分析和公式的推导、以及电场仿真和实验测量等手段,探究了在大气压空气条件下形成辉光等离子体射流的必要条件、基于大限流电阻条件下针-板电极放电的发展过程和生成特性以及介质管对带电粒子运动的影响。研制出两款基于大气压空气的等离子体射流生成装置,进行了等离子体果蔬保鲜实验。首先,通过对大气压空气中电子平均自由程和等离子体密度公式的推导,总结了在大气压空气中形成辉光放电的难点在于电场强度和等离子体密度较大,易使辉光放电转变为丝状或者电弧放电。依托电子崩的发展理论提出了两种实现空气辉光放电的控制手段,即为放电提供足够多的初始电子和在维持放电的基础上降低放电空间内的电场强度。最后对两种控制手段的实现方法进行了分析。其次,在大气压空气的环境下,研究了基于大限流电阻条件下针-板电极放电的生成特性,讨论了不同极性下放电的发展过程差异。限流电阻可以起到分压的作用,使放电间断,放电空间电场强度降低,放电初始电子增加。并且限制了电流过度发展,可有效抑制电流过大导致放电的转化。正极性放电的发展过程为由阳极向阴极的单向发展,而负极性则为阳极与阴极共同作用发展的效果。阳极暗区的存在为正电离子净空间电荷层的作用效果。放电通道由于暗区的存在具有一定的电压。接着,分析了介质管对放电过程造成的影响。介质管壁累积电荷的作用对放电有抑制效果,使放电通道阻值增加,放电的起始电压增加,放电电流减小。放电的弥散性更好,更加偏向柔和的辉光放电。降低了针尖前方的空间电场,使负极性放电首先从管口位置发展。放电通道导通后,除阳极暗区外,在针尖和管口位置由于净空间电荷层形成虚拟电极的原因,随着电压的增加会形成多个暗区。介质管的存在还使放电的温度增加,负极性放电温度显著高于正极性。最后,基于以上的放电理论和实验,制作了手持等离子体射流生成装置,其可以在大气压空气的条件下生成5mm的低温等离子体射流。利用该装置测试了不同处理时间的等离子体保鲜效果。结果表明,等离子体射流可以有效保持果蔬的含水率并降低酶促褐变率,增加果蔬的储藏时间。最后基于STM32平台设计组装了一款可以跟随物体表面高度变化的等离子体射流阵列。