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大气压等离子体不需要复杂的真空结构，被加工材料尺寸不受真空设备限制，在常压下就可以获得，因此便于连续化生产加工，广泛应用于等离子体刻蚀、薄膜沉积、材料表面改性、污染物降解、生物医学、聚合反应中。但在处理热敏材料表面以及一些医学应用时，大气压等离子体气体温度的研究变得极具价值，在医疗上需要选择恰当的等离子体能量密度和等离子体气体温度，如在进行皮肤灭菌处理时，就应当选择较低的能量密度和气体温度，癌细胞的处理则需要较大的能量密度和气体温度来促进癌细胞的凋亡。在食品科学中需要气体温度低于室温的等离子体在冷库中对部分食品进行消毒灭菌处理，以保证食品的口感和延长食品的保质期。因此如何控制等离子体气体温度变得尤为重要。本文即研究了大气压等离子体气体温度及各种性质，以及采用脉冲调制来控制等离子体的各项特性。 本文采用一维流体力学模型，由有限差分方法模拟了脉冲调制射频放电。以氦气作为背景气体，主要考虑了六种放电粒子(e、He、He+、He+2、He*、He*2）和十几种反应。使用裸露金属电极平板结构的等离子体发生器。首先研究:(1)对比了大气压射频放电与脉冲调制射频放电的等离子体气体温度;(2)探讨了脉冲调制射频放电中不同脉冲频率和占空比对气体温度的影响;(3)研究了脉冲调制射频放电中α-γ模式转化，以及两种模式下的气体温度;最后对比了带介质板与裸露金属电极的射频放电和脉冲调制射频放电的气体温度。 模拟结果表明脉冲调制对射频放电起到了很好的调控作用。放电电压和电流随脉冲开启或关闭而迅速增大或减小，等离子体密度也随之变化，因此能够有效控制等离子体气体温度和其它特性。 本文首先通过大气压射频放电和脉冲调制射频放电气体温度的对比，表明脉冲调制能够有效降低等离子体气体温度。脉冲调制频率在12.5KHz占空比30％的数值下，着重研究了重粒子能量守恒方程的能量组分:离子焦耳热、弹性碰撞传递的能量和热流项传递的能量。其中重粒子能量守恒方程中非弹性碰撞交换的能量由于其值相对较小，忽略不计。研究表明在大气压条件下产生的等离子体相比在低气压条件下产生的等离子体平均自由程要小得多，因此等离子体中电子与重粒子的碰撞更加频繁，电子首先由外电场获取能量，然后通过不断的碰撞将能量传递给重粒子体系，并且弹性碰撞项在群等离子体区域有最大值，而离子焦耳加热则在鞘层区域起主要作用，两者构成了等离子体气体温度上升的主要因素。同时电子温度的明显降低，也是气体温度降低的关键因素。改变脉冲频率和占空比，可以改变等离子体气体温度，同时也控制了等离子体活性粒子的比例。当频率一定时，占空比与气体温度近似呈线性关系。由于脉冲调制射频放电存在α-γ转换，在其α-γ转换中呈现了不同的等离子体气体温度空间分布。在脉冲调制频率在12.5KHz占空比50％的条件下，对比了570V和585V下的两种模式。在口模式下，气体温度在群等离子体中出现最大值。在γ模式下，在鞘层区域等离子体气体温度存在最大值。原因是由于在γ模式中，离子焦耳热起到了更大的作用，所以气体温度的空间分布发生变化。最后通过对比介质阻挡放电和裸露金属电极的等离子体放电，可以看出介质阻挡放电可以获得更低、更稳定的气体温度。