本研究中利用可调节脉宽的高压双极性纳秒脉冲在大气压空气中成功驱动产生了板-板电极结构的均匀介质阻挡放电等离子体,测量了电极间隙为2 mm和4.5 mm情况下不同电压脉冲宽度下的脉冲电压电流波形、放电图像、等离子体发射光谱等特性,利用氮分子N₂（C³Πu→B³Πg）发射光谱拟合计算了等离子体振动温度和转动温度,通过实验研究脉冲宽度、脉冲峰值电压等参数对放电均匀性、等离子体振动温度、等离子体转动温度、发射光谱强度的影响,并结合放电波形分析了快速变化电场下气体的击穿机制。研究表明,较短的脉冲宽度更有利于在大气压空气中获得均匀放电。当脉冲电压上升沿为10 ns、脉冲宽度为20 ns时,均匀放电可以在高达4.5mm的电极间隙下产生,但是,随着脉冲宽度的增加,放电的均匀性逐渐下降。当电压脉冲宽度为200 ns时,放电间隙内出现了明显的丝状放电通道,气体的击穿模式转为流光放电模式。同时,论文中结合放电电流波形的测量及位移电流的去除,讨论了均匀放电的形成机理。当放电为均匀模式时,电流波形可以出现规则的半高宽约为20 ns的单脉冲或多脉冲电流峰,这表明单次放电的持续时间仅为几十个纳秒,其不稳定性得到了有效的控制,从而有效避免的放电向弧光、火花等局部热力学平衡态等离子体的过渡。另外,较短的电压脉冲宽度更有利于获得非平衡程度较高的等离子体,随着脉冲电压上升沿和脉冲宽度的增加,等离子体的振动温度出现明显的下降,而此过程中等离子体的转动温度基本保持不变。