褚佳琪，徐金洲，朱芸桢

(东华大学 理学院， 上海 201620)

大气压放电等离子体具有低温、高活性粒子浓度、低污染等特点，在生物医学[1]和环境治理[2]等领域发挥着重要作用。射频大气压辉光放电等离子体放电装置(见图1)使用穿孔的平行电极板，通过射频电源激励在核心区产生大面积具有高活性粒子浓度的容性耦合等离子体。这些等离子体被广泛应用于薄膜沉积[3]和材料表面改性[4]研究。等离子体放电装置的电极结构可被看作两层平行的金属孔阵列结构。亚波长的金属孔阵列结构可产生表面等离激元[5-7]，其被认为是引发传输特性中异常透射现象的原因，引起了学者们的广泛关注。Miyamaru等[8]研究了太赫兹波通过两层金属孔阵列的异常传输并解释为表面波间的近场耦合，而Sakai等[9]、Lee等[10]进一步研究了电磁波通过金属孔阵列和微等离子体复合结构的传输特性，将表面等离激元与等离子体结合实现了宏观介电常数的动态控制。

图1 射频大气压辉光放电等离子体放电装置示意图Fig.1 Schematic of the radio frequency atmospheric pressure glow discharge plasma device

迄今为止，应用比较成熟的等离子体诊断方法包括光谱法、探针法和微波法。针对射频辉光放电等离子体，Xu等[11]通过仿真模拟对高气压条件下的微波共振探针诊断法进行研究，提出根据反射谱中共振峰的半高宽计算等离子体参数的方法；严威[12]对余辉区进行试验测量，估算等离子体密度约为1015m-3，但是发现探针易受金属放电装置的干扰，导致灵敏度降低。同时，大气压下放电间距很小，探针无法浸入核心区中来诊断等离子体。……