等离子体浸没离子注入(PⅢ)技术克服了传统束线离子注入所固有的直射性的限制，有效改善了机械密封用动环表面的耐磨性能，对提高其工作可靠性有显著作用。由于影响动环表面注入均匀性的工艺参数均通过鞘层扩展情况体现出来，因此本文采用模拟和计算相结合的方法对经PⅢ改性处理的动环表面的注入均匀性进行研究。 在建立三维PIC模型过程中，将动环简化为圆柱体，考虑到动环和模拟区域的对称性，选择实际区域的四分之一进行模拟，通过改变等离子体密度、高压幅值及高压脉冲宽度，获得不同工艺参数下的归一化电势、等离子体密度和注入剂量的分布情况。利用朗谬尔探针对鞘层的扩展情况进行实验研究，验证了模型的准确性。当等离子体密度为2.9479×108cm-3，高压幅值为-10kV，脉冲宽度为10μs时，距动环上表面3cm，4cm，5cm和8cm处探针测量的电势值分别为-5.10kV，-4.00kV，-3.00kV和-1.10kV；结果表明理论计算结果与实验结果较好吻合，从而通过实验验证了该三维PIC模型的准确性，也间接验证了动环摆放最小距离计算的准确性。