目前,大气压气体放电冷等离子体多以惰性气体为工作介质,且放电装置通常采用刚性结构。而在生物医学等实际应用中,空气放电更加方便、且成本更低,而柔性结构则有利于对复杂表面的处理。以此为背景,开展以空气为工作气体的柔性等离子体发生器的研究。主要开展了如下工作:1)进行了等离子体发生器电极层和绝缘层材质的选择,并结合图分析法对发生器的功率计算公式进行推导。通过分析大气压沿面介质阻挡放电和悬浮电极型介质阻挡放电结构,并比较不同的柔性导电材质和绝缘材质的材料特性,为发生器设计提供理论依据和材料基础。2)基于沿面介质阻挡放电结构设计了叠层柔性空气等离子体发生器,并进行以电场仿真为指导的发生器参数优化和实验验证。运用电场仿真软件对叠层柔性发生器进行了放电前的电场空间分布计算,通过对电场空间分布,特别是电极周围场强变化的计算,分析了接地电极丝直径和绝缘介质层厚度对电场分布的影响。计算结果表明,接地电极丝的直径越细越、绝缘介质越薄,越有利于放电起始电压的降低,同时也会使得放电更加均匀。在验证实验中,为发生器施加2.6 kV电压时,沿电极表面产生了均匀弥散的空气放电等离子体。3)设计了悬浮电极型柔性介质阻挡放电发生器,同时分析放电过程中气隙的电气特性。建立以人体作为地电极时的等效电路模型,采用数值模拟研究电源、等离子体及人体之间的电气耦合特性,并进行实验验证。结果表明,当绝缘介质层厚度在0.4～0.6 mm时均可保证发生器放电电流不超过10 mA,计算结果与实验结果吻合较好,表明发生器与人体接触放电时具有良好的电安全性。上述工作将有利于推动等离子体医学应用研究工作的开展。图50幅;表2个;参50篇。