在放电间隙较大(d=3.8 mm)的介质阻挡放电(DBD)中, 通过减小放电区域(S=1 cm×1 cm), 首次观察到了单个新型放电丝。与其他实验小组所观察到的单个放电丝相比, 该单个新型放电丝由体放电(VD)和沿面放电(SD)二部分构成, 其放电稳定性和持续性极好。利用高速照相机和光谱仪, 研究了单个新型放电丝在外加电压半周期单次放电中的放电特征和单个新型放电丝侧面放电柱不同位置的等离子体状态。在高速照相机不同曝光时间条件下拍摄得到了单个新型放电丝端面和侧面放电的瞬时照片, 并对其外加电压半周期单次放电的放电特征与辉光放电进行了对比。利用发射光谱法, 采集了单个新型放电丝侧面放电柱不同位置的氩原子763.26 nm(2P6→1S5)和772.13 nm(2P2→1S3)发射谱线, 并通过两条谱线强度比法, 估算出了相应的电子激发温度。实验结果得出: 单个新型放电丝由体放电和沿面放电构成, 且沿面放电在体放电四周呈枝状扩散;单个新型放电丝在外加电压半周期单次放电中与辉光放电特征相似, 且在阴极呈现出漏斗状放电;氩原子谱线强度及其相应的电子激发温度从极板两端到中间均呈减小的变化趋势, 表明单个新型放电丝侧面放电柱不同位置的等离子体状态不同。

利用双水电极介质阻挡放电装置, 在气体放电中产生了一种由放电丝自组织形成的复杂结构等离子体光子晶体。该晶体结构由许多四边形的晶胞组成, 每个晶胞包括大点、两种不同的小点和线, 分别对应粗等离子体柱、两种细等离子体柱和等离子体片。采用发射光谱法, 对不同位置处的等离子体状态进行了研究, 对比了其电子密度和分子振动温度。具体方法是通过氩原子696.54 nm(2P2→1S5)的发射谱线测量谱线展宽进而对比电子密度, 通过氮分子第二正带系(C3Πu→B3Πg)的发射谱线计算分子振动温度。结果发现: 四种不同位置的等离子体具有不同的电子密度和分子振动温度, 即它们各自处于不同的等离子体态。电子密度按照降序排列顺序依次为: 中心粗等离子体柱四周的细等离子体柱、粗等离子体柱、边缘处的等离子体片、等离子体片交叉点处的细等离子体柱;分子振动温度的变化趋势与电子密度相反。由于等离子体电子密度不同, 对光的折射率也不同, 因此在该晶体结构中, 粗等离子体柱、两种细等离子体柱以及等离子体片具有不同的折射率, 它们和周围未放电的区域自组织形成具有五种折射率的复杂结构等离子体光子晶体。该等离子体光子晶体易于产生, 具有结构多样、分析简单的优点, 具有广泛的应用前景。

在放电间隙较大的介质阻挡放电中， 利用高速照相机， 同时观察到了体放电（VD）和沿面放电(SD)。 采用光谱法， 研究了VD和SD的光谱线形随放电参数的变化。 在氩气介质阻挡放电中， 测量了VD和SD的Ar Ⅰ（2P2→1S5）谱线展宽和频移随气压及放电间隙的变化。 结果发现： SD的展宽和频移均比VD的大， 说明SD的电子密度高于VD的电子密度； 随着压强从40 kPa增大到60 kPa， VD和SD的谱线展宽及频移均增加， 表明它们的电子密度均随压强的增大而升高； 随着d值从3.8 mm增大到4.4 mm， VD和SD的谱线展宽也增加， 反映它们的电子密度均随d值的增大而增加。

采用发射光谱法, 研究了不同时空结构四边形斑图的等离子体参量。 实验发现, 在低气压区和高气压区, 四边形斑图表现出不同的时空结构。 利用N2分子第二正带系的六条谱线强度计算了分子振动温度; 利用第一负带系N+2(391.4 nm)与第二正带系N2(394.1 nm)谱线强度比, 研究了电子能量的变化; 利用Ar原子696.54 nm谱线的展宽和频移来反映电子密度; 利用Ar原子特征谱线强度比法计算了电子激发温度。 结果表明: 低气压区四边形斑图的分子振动温度、 电子激发温度和电子平均能量均大于高气压区四边形斑图, 而电子密度小于高气压区四边形的电子密度。

采用发射光谱法, 首次研究了等离子体参数及激发状态对介质阻挡放电六边形斑图稳定性的影响。 在氩气/空气混合气体的介质阻挡放电中, 随着电压的升高, 放电丝直径增大, 六边形斑图逐渐稳定, 同时放电颜色由紫色逐渐变为灰白色, 说明其等离子体状态及参数可能发生了变化。 测量了六边形斑图放电过程中氮分子谱线和氩原子谱线相对于氩原子763.51 nm的相对强度、 分子振动温度和电子激发温度随外加电压的变化。 结果发现: 氮分子谱线相对强度随电压增加而降低, 氩原子谱线相对强度却升高; 分子振动温度与电子激发温度均随电压增加而增大。 这些现象表明: 随着电压增大, 电子能量增加。 由此, 氩原子激发增多, 放电丝直径增大, 介质表面上沉积的壁电荷面积增大, 放电丝之间的相互作用增强, 六边形斑图趋于稳定。

利用水电极介质阻挡放电装置, 在氩气和空气的混合气体中, 首次观察到了由点和线组成的八边形结构。 采用发射光谱法, 研究了八边形结构中的点和线的等离子体温度随压强的变化关系。 利用氮分子第二正带系(C3Πu→B3Π几g)的发射谱线, 计算了点和线的分子振动温度; 通过氮分子离子391.4 nm和氮分子394.1 nm两条发射谱线的相对强度比, 研究了点和线的电子平均能量大小变化; 利用氩原子763.26 nm(2P6→1S5)和772.13 nm(2P2→1S3)两条谱线强度比法, 得到了点和线的电子激发温度。 实验发现: 在同一压强条件下, 线比点的分子振动温度、 电子平均能量以及电子激发温度均高; 随着气体压强从40 kPa增大到60 kPa, 点和线的分子振动温度、 电子平均能量以及电子激发温度均减小。