介质阻挡放电（Dielectric Barrier Discharge,DBD）因可产生能量和活性粒子密度适中的非平衡低温等离子体,在各领域得到了广泛的应用。但对它的研究,尤其是斑图放电方面,还需进一步的深入。本文结合了实验和数值仿真手段,研究了多种结构的电场条件下柱状斑图放电的演化规律和机理,发现了两种形式不同的柱状放电和一种新型的放电斑图,在数值仿真中实现了单柱放电的模拟,借此讨论了多脉冲放电的形成原理和影响放电柱演化的因素。本文利用可调角度和宽度的电极进行大气压氦气DBD实验,设计了准平行间隙实验和斜间隙介质阻挡放电实验,通过拍摄放电图像、测量电压和回路电流波形,研究放电柱演化现象及其机理,并用电场呈梯度连续变化的斜间隙进行验证。准平行间隙柱状放电随外加电压升高有三种形式,起始放电阶段的弥散柱状、过电压阶段的密集柱状和两者转化过程的触手状斑图,两种柱状放电存在跨周期的相互影响。在斜间隙中观察到放电柱定向排列成条纹斑图,其实质为放电柱在多个放电周期中在一定区域内有规律地产生,导致较长曝光时间或肉眼观察下呈现连续的发光条纹。影响放电柱的定向排列的主要因素是间隙中电场的径向分量与法向分量的相对强度。建立了二维流体模型对柱状放电进行数值仿真;在绘制电子密度分布图时采用对数图例,从而提高了通过图像分析放电形式的效率和准确性。对氦气DBD平行间隙放电实验和斜间隙实验进行了仿真,与实验结果较好对应,找到了弥散型和密集型两种柱状放电对应的特征电子分布形式,讨论了其形成机理。在数值仿真中实现了单柱放电,在此基础上讨论了影响放电柱形态的因素。认为多脉冲放电的实质是极间电压多次达到阈值并下降,然后再次随外施电压上升,周而复始的结果。发现了放电柱位置交替产生的现象,并认为这解释了实验中密集型柱状放电的不规律运动和亮度较低的特点。通过改变气体分子组分的方式验证了影响放电柱生成的因素,并得到了单柱放电,讨论了其根部电子团的扩散效应和因此引发临近放电柱产生的机理,并以此解释了触手状斑图可能的演化原理。通过斜间隙仿真验证了径向电场分量对放电柱运动的影响。