大气压低温等离子体射流由于具有产生活性粒子多、放电运行稳定、操作方便以及经济合理等优点,在材料表面处理,生物医学,薄膜沉积等领域已得到广泛应用。惰性气体作为产生等离子体射流的工作气体,在其中添加氧气能够产生更多种类和数量的活性粒子。在等离子体射流中,含量最高的粒子就是电子,电子不仅活跃的出现在各个放电反应中,更是对活性粒子的产生包括活性粒子种类密度和等离子体应用于生物组织表面时有着巨大的影响。而电子的能量是电子最重要的特征参数,它的大小增减一定程度上影响上述两个方面的效果。对于产生等离子体射流的针-板放电结构,当施加正极性脉冲电压时,等离子射流表现为所谓的子弹状。因此,对大气压条件下的Ar/O2等离子体射流子弹中电子能谱及氧浓度效应展开探究能够获得重要的理论意义和应用价值。本文基于建立的针-板放电结构,使用一维PIC-MCC(particle-in-cell Monte-Carlo collision)模拟方法,研究了大气压氩氧等离子体射流子弹的传播速度,整个放电空间和三个特征区域(暗通道、等离子体子弹和暗区)中,电子能谱的时空演化以及相应的外施电压效应和氧浓度效应。本文工作取得了以下的成果和结论:1.大气压氩氧等离子体射流子弹的时空演化(1)随着等离子体子弹的传播,子弹速度随传播时间呈现先增大后减小的演化,但总体上保持在105m/s的量级。(2)随着等离子体子弹的传播,整个放电空间的电子能谱演化存在一个特征时间:在特征时间之前,电子能谱随时间推移,电子能量分布更广泛,更均匀,同时高能电子占比逐渐增大。电子能谱的演化规律与特征时间之前的相反。(3)随着等离子体子弹的传播,在三个特征区域中,即暗通道、等离子体子弹和暗区,电子能谱无特征时间这一转折点,且在确定的传播时间,子弹的电子能谱峰最低,分布最宽,因而高能电子占比最大;暗区的电子能谱峰最高,分布最窄,高能电子占比最小。(4)对于整个放电空间和三个特征区域:改变外施电压不影响电子能谱和平均电子能量的演化规律;增大外施电压,会造成电子能谱看起来变得更“矮宽”且向高能方向延伸,同时平均电子能量上升。2.大气压氩氧等离子体射流电子能谱的氧浓度效应(1)在1%-10%的氧浓度范围,子弹的最大传播速度随氧浓度的增加而减小,但总体上保持在105m/s的量级。(2)在1%-5%的氧浓度范围,氧浓度不影响整个放电空间电子能谱和平均电子能量的演化规律,也几乎不影响空间电场;增大氧浓度,对于整个放电空间和三个特征区域,电子的分布更向低能量方向集中,意味着低能电子占比增加,且平均电子能量下降。