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空间-地面观测、惯性约束聚变、极紫外线光刻技术等一些具有挑战性的国际前沿科学工程项目中，对大型超精密硅基材料光学元件的需求日渐增加，要求亦日渐苛刻：需要光学元件的数量是数以千计的，要求其口径达到数米甚至数十米，同时希望其具有很高的面形精度。目前，加工周期、亚表面损伤、加工成本等问题仍然制约着这些项目的开发和部署。大气等离子体加工方法为上述问题提供了一个独特的解决方案。电感耦合等离子体（ICP，Inductively CoupledPlasma）射流加工技术是大气等离子体加工方法中的一种。ICP射流加工基于ICP炬，在大气压下形成一个近高斯型、稳定并且可控的刻蚀足迹进行化学刻蚀，结合了高材料去除率和非接触加工的优势。本论文为国内首例针对大气压下ICP射流加工技术进行的研究。完成了国内首台大气压ICP射流加工系统原理样机的搭建和调试；通过基础理论和实验分析相结合的方式，研究加工过程中各个实验参数对硅基材料的去除率、工件表面温度和表面质量的影响，建立一个稳定、快速并且高质量的硅基材料的加工过程，为后续大型超精密光学元件表面的均匀去除奠定了基础。首先，介绍了ICP射流加工的基础理论和相关特性；分析了ICP射流加工系统的组成及各组成部分的功能，根据ICP的原理、特性对各个组成部分进行了选型；完成了国内首台大气压下ICP射流加工系统原理样机的搭建和调试。然后，以新搭建的ICP射流加工系统为基础，以材料去除率为研究目标，围绕ICP射流加工硅基材料碳化硅（SiC）、熔石英（SiO2）展开研究。选择合适的等离子体诊断手段并分析ICP的射流加工特性；展开工艺实验，探究ICP射流加工SiC、SiO2过程中各个实验参数对材料去除率和工件表面温度的影响，寻求提高材料去除率的工艺参数；在获得稳定的加工参数的基础上，实现对硅基材料表面的均匀、快速去除。最后，以表面质量为研究目标，围绕ICP射流加工SiC和SiO2展开研究。对ICP射流加工后的SiC和SiO2的表面质量进行检测，分析ICP射流加工对SiC和SiO2表面粗糙度的影响，并评估表面粗糙度的演变。