大气压等离子体射流在开放环境中产生等离子体,使被处理物不再受电极结构的限制,被广泛应用于诱变育种、食品加工、废水处理等多个领域。射流单元按照一定拓扑结构排列形成的射流阵列可有效扩展等离子体处理面积,使射流规模化应用成为可能。然而等离子体射流作为一种气体通道引导的电离波,其传播路径受通道中电场分布与流动传热状态影响。多个射流的集合使等离子体空间电场和流态转变更加复杂,因而无法保证等离子体空间均匀性。为此,本文将辐射光谱法与时空分辨技术相结合,观测等离子体射流阵列时空演化行为和基本参量,分析影响射流阵列均匀性的相关因素及机理。具体内容包括以下几个方面:研究等离子体射流基本参量的表征方法及适用范围,并进一步阐述宏观电场或气氛变化对等离子体射流特性的影响规律。对比等离子体羽流随脉冲重频的变化,证实局部热效应对流态转变促进作用,改变通道内气氛组成也会影响分子振动-转动弛豫过程。此外等离子体的宏观电子密度与放电电流成正比。结果表明,等离子体温度对气流施加动量,影响射流形态。而电子密度间接反映空间电场强度变化。研究一维平行射流阵列密度对等离子体均匀性的影响。以3个射流平行排列,观测射流作用场重叠对阵列发散角和长度的影响。结果表明电离波对外的静电排斥力是羽流发散的主要原因,而空间流场状态使阵列形貌存在短时间的“混沌期”。脉冲参量与一维射流阵列的等离子体均匀性关系。研究了35种脉宽与脉冲重频组合条件下的射流阵列形貌,并分析典型的空间流态。研究表明:脉冲占空比影响等离子体通道的输运电荷量,而羽流的分散性与电荷量成正相关。当局部热效应失衡,等离子体气体加热过程将主导阵列均匀度分布。同轴式射流阵列特性及与材料之间相互作用研究。使用六个射流单元围绕一圆轴呈放射状排列,研究电离波的聚合现象以及材料固有特性对射流阵列放电影响机制。研究表明,介电材料促进水平电场分量和表面电离波的形成,而金属材料与射流之间存在高电导的传导通道。