摘要：纳秒脉冲弥散放电能够在大气压下产生高功率密度、高电子能量的低温等离子体。为了研究弥散放电等离子体在金属材料表面改性的作用，利用上升沿约150ns、脉宽约300ns的MPC-50D纳秒脉冲电源在大气压下（空气）管一板电极之间产生弥散放电，寻找最佳弥散放电参数，并对金属Cu表面进行了弥散处理。研究结果表明：随着重复频率的增加，弥散放电增强，瞬时功率增大，沉积能量增多。当施加电压为31kV，重复频率为800Hz，间隙距离为3cm时，得到最佳的弥散放电效果。此外，采用发射光谱检测到空气中弥散放电中N2（C→B，0-0）的第二正带系和N2＋（B→X20-O）的第一负带系。采用大气压弥散放电等离子体对金属cu表面处理的结果显示处理后的Cu表面出现孔径约0．5μm的熔孔；Cu的亲水性及表面能有明显提高，在处理90S后趋于饱和。显微硬度测量结果表明，表层硬度在等离子体处理时间480S后提高约26．5％。

关键词：纳秒脉冲 弥散放电 低温等离子体 表面改性 发射光谱 

单位：中国科学院电工研究所 北京100190 南京工业大学自动化与电气工程学院 南京211816 中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室 北京100190