随着能源，材料，航天和电子等相关领域的发展，人们对等离子体科学与技术的需求日益广泛，而等离子体参数的准确诊断是实现技术应用的前提。由于等离子体参数变化范围很大(电子密度范围103～1020cm-3，电子温度范围1000～109K)，导致不同状态下的等离子体性质差异很大。所以我们很难建立一种通用的诊断方法。如今，在电子学，光学，微波技术蓬勃发展的基础上，人们针对不同的等离子体或等离子体参数发展了许多诊断方法，它们各有优势和局限。对于低温等离子体，静电探针和发射光谱是较为常见而有效的诊断手段。本论文即围绕这个主题展开。 本论文涉及的等离子体主要是低温、低密度、无磁场的等离子体，但某些特殊环境情况下需要考虑流场环境对等离子体参数的影响。我们开展诊断工作前广泛调研了国内外相关文献，认真总结了前人的工作经验。我们力图从最基本的理论和方法出发，结合对象特点对传统的方法进行改进和修正，以期得到合理的实验结果。 文章的主要内容如下： 1，调研有关静电探针和发射光谱诊断的文献，分析各种方法的特点和使用范围，并了解诊断实验中需要注意的技术细节。具体内容包括，静电探针(朗缪尔探针)的基本原理和诊断参数；单探针，双探针，三探针和发射探针各自的特点和使用范围；静电探针理论的局限性和不同条件下的修正方法；探针实验中需要注意的技术问题等。等离子体辐射原理和线谱辐射跃迁机制；谱线展宽原理；等离子体发射光谱的诊断方法；发射光谱诊断中需要注意的问题等。 2，根据项目要求，我们研制了可以十个通道同时实时采集的阵列探针。针对常用分立元件搭建的探针系统存在集成度低、抗干扰能力差、携带和操作不便等缺点，我们开发的阵列探针系统具有高集成度，优良的电气性能，工作参数可调节等特点，很好地满足飞行环境下等离子体流场诊断的要求。我们用Matlab软件编写了探针曲线分析软件，实现了数据处理的自动化。我们还搭建了发射光谱诊断系统，利用JobinYeon公司生产的TR550型光栅光谱仪配合光纤和成像透镜组成的光学系统，实现对可见光波长范围内的等离子体辐射的采集工作。以上两套系统在气体工质等离子体发生器产生的喷流流场的诊断试验中发挥了重要作用，初步获得了流场的信息。 3，粉末激波管内电离气体的诊断实验中，考虑到此种等离子体生存时间很短(毫秒量级)，我们选择三探针作为诊断工具并设计了尖劈型的探针支架，以减少测量系统对激波的干扰。同时，我们开发了高速数据采集系统用以采集探针信号。激波管内超声速流场的特点也使得传统的探针曲线处理方法不再适用，我们通过调研相关的文献利用类比的方法对原理论进行修正。我们获得了粉末激波管内等离子体电子密度和电子温度，并与理论估计的结果相符合。 4，我们开展了对某型号固体燃剂等离子体发生器性能的诊断工作。利用热电偶，阵列探针和发射光谱三套系统，对该发生器的工作性能进行了的检测，获得了很好的结果。这为该发生器的使用和性能鉴定提供了可靠依据，为进一步的发生器参数的改进工作提供了实验基础。