大气压介质阻挡放电在臭氧产生、气体净化和材料表面改性等许多领域具有广泛的应用,其中沿面介质阻挡放电（Surface Dielectric Barrier Discharge,SDBD）能够诱导壁面射流的产生,在流动控制方面有较大的前景。相比其它的流动控制技术,SDBD等离子体激励器具有结构简单且易于安装、不需要改变飞行器外形、能耗低、响应速度快等优点,因此成为流动控制领域的一个研究热门。目前,已存在多种增强SDBD等离子体激励器电流体动力（Electro-hydro-dynamic,EHD）效应的方法,在一定程度上对激励器性能进行了优化,但距离实际应用仍存在较大差距。为寻找突破性方法,人们希望通过对EHD效应机理的研究为激励器的优化提供理论指导。研究发现,SDBD等离子体激励器的表面电荷积累对体积力有重大影响。因此,对放电过程中的表面电荷积累进行研究,有利于深入理解EHD效应,有可能实现对表面电荷进行调控从而提升EHD效果。本文采用交流–纳秒脉冲双高压驱动沿面介质阻挡放电等离子体激励器,基于电光晶体的普克尔斯效应,以放电过程中的表面电荷为研究重点,开展了以下工作:1.搭建了SDBD等离子体激励器表面电荷测量系统,通过将BSO晶体嵌入介质,实现了对放电过程中表面电荷的可视化测量。将上电极与脉冲电压相连,下电极与正弦交流电压相连,正、负脉冲分别叠加至正弦电压的波谷、波峰,分别在丝状放电和类辉光放电阶段产生一次脉冲增强放电。通过拍摄表面电荷积累图像,研究了不同放电阶段的电荷分布特性。研究发现,电荷积累轨迹与放电形态有关,丝状放电阶段的正电荷积累轨迹为长而稀疏的细丝状,类辉光放电阶段的负电荷主要积累在暴露电极附近且分布较为均匀。增强的类辉光放电阶段发生“三维传播”现象,部分负电荷飞跃介质板后积累在表面。通过改变脉冲重复频率（PRF）改变脉冲增强放电的时间间隔,在低PRF下分析表面电荷衰减过程,在高PRF下分析表面电荷积累效应。研究发现,距离暴露电极越远,表面电荷的衰减速率越小。离暴露电极较近的电荷在随后的几个周期内被中和,积累在下游的表面电荷可维持数十至上百个交流周期,之后逐渐扩散。由于丝状放电长度大于类辉光放电,因此在时间平均上表现为下游的正电荷积累,且积累效应随PRF的增加而增大。2.通过在原SDBD等离子体激励器的BSO晶体上方覆盖石英玻璃,使本表面电荷测量系统更具有普适性。通过拍摄表面电荷图像,分析了石英玻璃表面的电荷分布及演化特点。研究发现,正负电荷仍沿流光放电通道积累。正脉冲诱导击穿的丝状放电在传播至电荷积累边界时,传播方向和形态发生变化,可能与传播路径上的表面电荷密度有关。在增强的类辉光放电阶段,负电荷沿着前半周期丝状放电的轨迹积累,即表现出记忆效应。在低PRF下分析电荷衰减过程,发现介质材料特性影响电荷衰减速率,石英玻璃表面的电荷寿命较短。利用自制的电势探针对激励器的表面电势进行了定量测量,发现介质表面存在正电势并延伸至放电下游区域,脉冲高压的引入能够提升表面电势。表面电势在施加正脉冲时随PRF的减小而降低,在施加负脉冲时随PRF减小逐渐增加,正脉冲情况下的提升效果更明显。表面电势最大值的位置随PRF减小靠近暴露电极。