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等离子体是物质存在的四种物质形态之一,在可见宇宙中,超过99.9%的物质以等离子体形态存在的。按照等离子体的电离程度的大小,等离子体一般可以分为低温等离子体和高温等离子体两种。对于低温等离子体,其电离程度较低,离子温度通常远远小于电子温度,电子有很高的能量使反应物激发和电离,而反应体系又能保持较低的温度,因而低温等离子体在各种领域得到广泛的应用。在实验室中,低温等离子体通常采用气体放电的方法产生。按照放电电源的工作频率不同,低温等离子体可以分为直流放电、交流放电、射频放电和微波放电等离子体。其中,射频放电等离子体包括射频电容耦合等离子体、射频电感耦合等离子体以及螺旋波等离子体等。本论文针对的是射频电感耦合等离子体。对射频放电等离子体的诊断包括探针诊断法、微波诊断法以及发射光谱法等。其中,探针诊断法相比其它方法,具有精度高、结构简单、测量范围大等优点。探针诊断主要通过测量探针的V-I曲线获取等离子体的参数。但是,在射频放电环境下,探针容易受到射频干扰的影响,以至测量结果不可靠甚至无法进行测量。目前国内对射频等离子体的探针诊断研究较少,射频环境下的探针诊断系统主要由国外几家公司垄断。这些公司生产的射频等离子体探针诊断设备诊断范围大、精度高,但是价格昂贵,一般实验室很难承受。本论文针对的项目是飞行环境下的射频等离子体诊断,并拟采用自主设计的探针诊断电子学系统。为了解决探针诊断中的射频干扰问题,采用了调谐单探针技术,通过窄带滤波器大大减小射频干扰。同时采用了屏蔽、隔离、接地等一系列电子技术手段,进一步减小射频干扰。整个探针诊断电子学系统包括谐振滤波板、光电隔离板、信号采集板以及上位机软件。谐振滤波板包含窄带陷波滤波器,使用铝金属盒屏蔽。光电隔离板对扫描信号、探针电压和探针电流信号进行光电隔离,同时对信号采集板输入的扫描信号进行电压功率放大。信号采集板基于FPGA,使用直接数字合成方法产生各种扫描信号,同时使用模数转换器采样探针电压电流,数据经FPGA预处理后送至上位机。同时,出于便携性的考虑,信号采集板还包括液晶显示模块、开关阵列以及以太网接口,通过微控制器进行控制。本论文针对射频放电等离子体的探针诊断,设计研制了探针诊断的电子学系统,对不同扫描信号下射频放电等离子体探针诊断进行了初步探索,做出了以下创新工作：1分析了射频放电等离子体的噪声特性及其对电子学系统的影响,提出了抑制射频噪声的若干方法。2使用直接数字合成方法产生频率、幅度、相位可调的正弦波和三角波信号,经电压放大和电流放大后作为探针的扫描信号,并探讨不同的扫描信号对探针诊断结果的影响。3设计了探针诊断电子学系统原型机,该原型机具有功能完善、结构合理以及便携性等特点,为射频等离子体的探针诊断提供了保障。目前,探针诊断电子学系统已经完成了硬件设计和电子学的测试,测试结果表明探针诊断电子学系统基本满足设计要求。射频等离子体的探针诊断测试目前还在进行中,完成后将使用该系统进行一系列等离子体实验,并根据实验结果对探针诊断电子学系统进行进一步的改进。