微空心阴极放电可以在高气压下以较低的电压和耗散功率产生稳定且稠密的等离子体。利用其作阴极,可以在高气压下产生大尺度的均匀放电等离子体,因此在材料表面改性、污染治理、杀菌消毒等领域具有广泛的应用前景。空心阴极放电是低温等离子体研究的热点问题之一,通常利用流体模拟获得其放电特性。针对于此,本文利用二维粒子模型对其在高于50托的氩气环境中进行了数值模拟。论文的主要结果如下。粒子模拟结果表明在放电的初始阶段微空心阴极放电处于收缩相,随着放电的发展过渡到扩展相,并在大约160纳秒放电达到稳态。对于扩展相,从电子密度的空间分布可以看出存在一些低密度的肿胀,这是由阴极表面随机发射的二次电子引起的。这些低密度肿胀不断增多,导致放电不断靠近阴极背面,直到其达到稳态。当放电达到稳态时,大多数电子具有的能量较低,只有几个电子伏特,但仍然有少数电子可以获得较高能量,最高可达480电子伏特。这些高能电子主要分布在阴极表面的附近,对应着在鞘层内几乎不发生碰撞的二次电子。随着外加电压的增加,处于稳态的微空心阴极放电会从收缩相过渡到扩展相。电子密度的最大值总是出现在中心轴线上,电压较低时位于孔内而在电压较高时延伸至孔外。此外,随着外加电压、气压的增加或者孔径的减小,稳态微空心阴极的最大带电粒子密度增加。我们还研究了不同运行参数下的放电形貌,并与流体模型得到的结果进行了对比。除此之外,本文还利用一维流体模型研究了外加电压的不对称度对大气压氦气均匀介质阻挡放电特性的影响。对于不同的工业领域,可调控的高电子密度是实现应用目的的前提。在标准正弦波形的基础上,通过增加或减小电压上升时间在每半个周期内的比例,可以得到一种非对称正弦电压。模拟结果表明,不对称度作为一种控制参数,可以显著改变外加电压的波形,进而影响放电特性。提高不对称度的绝对值,可以显著提高放电电流密度,电流峰值相位逐渐接近外加电压的零点。在这一过程中,不仅电子密度显著提高,而且较高电子密度的持续时间也延长。同时,放电由汤森模式过渡到辉光模式,主要正离子的种类也发生变化。研究发现直接电离的作用变得越来越重要,最终取代了潘宁电离成为电子产生的主要途径,这是电子密度显著提高的主要原因。