本课题由国家自然科学基金项目“小功率微波微等离子体的研究”(批准号：61072007)资助。微等离子体是低温等离子体研究的热点课题之一,随着微电子机械加工系统(MEMS, Micro-electromechanical Systems)工艺的日益成熟,逐渐形成了集合微波、微电子和等离子体技术于一体的新技术。它可应用于多种便携设备和应用,如生物MEMS杀菌消毒、微化学分析系统和小尺寸材料的表面处理等领域,具有体积小、方便携带、寿命长等特点。本文基于微带环缝谐振器作为微波微等离子体源,分别在空气和氩气中激发微等离子体,深入研究了电容耦合微波微等离子体的各项特性。首先介绍了微等离子体的基本理论,微带环缝谐振器的工作原理、工作模式、等效电路模型等,分析了外加磁场对微等离子体中各带电粒子的影响。微波微等离子体的实验研究分为两个部分：空气中激发微等离子体和常压氩气中激发微等离子体。在空气放电的微波微等离子体实验中,重点研究了不同磁铁和不同磁极条件下(磁感应强度为360G、990G和2840G),微波微等离子体激发前后的压强、反射系数、辐射光谱、放电区域、温度和电磁兼容性等特性。实验发现,当空气压强不断变化时,加磁铁比未加磁铁时更容易激励和维持微等离子体,而不同磁极对激励特性也会有一定影响。外加磁场后,微等离子体的谐振频率会发生不同程度的偏移。外加磁场对光谱谱线并无明显影响,光谱强度随着压强增大而减小。微等离子体放电特性也与压强有关,压强越小,微波微等离子体放电区域越大。微等离子体激发后温度升高,并具有较好的电磁兼容性。在常压氩气放电的微波微等离子体实验中,重点研究了不同磁铁和不同磁极条件下(磁感应强度为990G和2840G),微波微等离子体激发前后的激励功率、反射系数、辐射光谱、电子密度、腐蚀性和温度等特性。实验发现,随着磁场的增大,激发微波微等离子体的点亮输入功率逐渐减小,而不同磁极对点亮输入功率等激励特性有一定影响。无磁铁时,微等离子体的谐振频率没有发生偏移,加上磁铁后,微等离子体的谐振频率发生偏移。微等离子体在氩气中放电比空气中放电的带宽更加宽。外加磁场对光谱谱线并无明显影响,光谱强度随输入功率增大而增强,氩气放电和空气放电都会腐蚀微等离子体源。微等离子体激发后温度升高。