大气压介质阻挡放电（Dielectric Barrier Discharge，DBD）在各领域已有广泛的应用，但对它的仔细研究仍远远不够。本文利用外部电参量测量的方法，结合ICCD高速拍照，研究了大气压氦气介质阻挡斑图放电的模式、斑图放电与辉光放电的转换及其演化过程。探讨了介质阻挡放电的阴极位降区特性，并实现DBD阴极位降的实验测量。通过测量外加电压与回路电流随时间变化的波形，并利用ICCD相机同时拍摄电极侧面和底面的短时曝光放电图像，研究了斑图放电和辉光放电的放电模式以及2种放电模式的转换规律。放电起始时，放电空间出现斑图放电，每个斑图放电单元经历了由汤森放电向辉光放电的演化过程；放电起始后降低外加电压，可得到稳定的单脉冲辉光放电；升高外加电压，回路电流逐渐变成双脉冲，斑图放电单元面积变小，放电单元数增多，放电逐渐均匀；外加电压升高到回路电流变为3脉冲及以上时放电转化为多脉冲辉光放电。研究结果表明：单个回路电流波形不能用来判断放电的均匀性；随着外加电压的升高，斑图放电向辉光放电的转换过程实质上是局部辉光放电向整体辉光放电的演化过程。基于零间隙电压法（Zero-length Voltage），首次提出介质阻挡放电阴极位降的实验测量。通过测量不同气压和极间距离下，放电的首次击穿电压、稳态击穿电压和放电维持电压，利用外推电压分布法得到零间隙时的电压降落即为阴极位降值。实验结果表明：不同气压下测得的零间隙电压是一致的，即阴极位降值与气压无关；放电击穿和熄灭时的气隙电压随极间距离增加而线性增加；在本文实验条件下测得的阴极位降值约为185V，证明放电为辉光放电；由于大气压氦气DBD的阴极位降区宽度已知（已实验测得，为0.4mm），因此可得出阴极位降区里的电位分布和电场分布，其中阴极表面的电场强度为9.25kV/cm。