电弧等离子体具有高温、能量集中等特点，在工业生产中有着广泛的应用，但是由于电弧等离子体横向截面小、物理参数梯度大等特点，其在一些工艺过程中的应用受到了一定的限制，如在大面积的表面处理、材料宏观制备等方面，产生产品均匀性和一致性不足等问题，限制了电弧等离子体在工业上的应用。在同轴电极电弧等离子体中施加轴向磁场使电弧高速旋转，可以产生大尺度均匀的磁分散电弧等离子体，弥补了上述电弧等离子体的不足。对于这种新颖的电弧等离子体目前尚缺乏深入研究。本文使用自制的水冷型静电探针对大尺度磁分散电弧等离子体进行了一系列的诊断，对其有了更深一步的了解。　　 本文比较了适用于不同实验条件的静电探针理论模型，估算出实验中各项参数（德拜长度、电子平均自由程、探针特征尺寸等），选择了适合本实验的探针诊断理论模型。　　 实验中对大尺度磁分散电弧等离子体的电子温度分布、等离子体位形以及等离子体波动状况和密集度分布等方面进行了系统的诊断。使用探针对发生器弧室进行逐点诊断，得到了不同实验条件下等离子体的电子温度分布、位形以及密集度分布，发现随着电弧电流和外加轴向磁场的增加，等离子体体积变大，电子温度升高，波动性减小。将探针诊断结果与相似条件下的LTE模型数值模拟结果进行对比，等离子体位形具有较好的相似性，探针诊断的电子温度高于LTE模型数值模拟值，这与大多数探针诊断电子温度高于数值模拟结果的趋势一致。通过探针接近阴极端面(探针诊断位置距离阴极端面1mm)得到了不同实验条件下的阴极端面边界层电位降，随着电弧电流的增加，阴极边界层电位降有下降的趋势，证明了阴极边界层压降随阴极电流密度升高而下降的理论结果。压降范围为20～40V，高于一般收缩弧根压降10～20V，本实验的阴极弧根主要为扩散型，是阴极边界层压降偏大的主要原因，且当电弧电流和外加轴向磁场较小时，阴极弧根在约束型和扩散型之间快速变换（变换周期小于1ms），阴极电流密度快速变化，阴极压降会出现较大的波动。　　 作者希望本文中对大尺度磁分散电弧等离子体的系统诊断，可以为其在日后工业的应用提供参考。