低温等离子体技术由于在薄膜沉积、表面改性、臭氧产生、生物医学、污染处理等工业上的广泛应用,近年来得到了大力发展。介质阻挡放电（Dielectric barrier discharge,DBD）作为常压低温等离子体产生的主要方式之一,由于放电结构简单、可避免向弧光放电转变、易于大体积高活性的等离子体产生等优势,是近些年低温等离子体领域的研究热点。然而,在实际应用中对较小或不规则样品（如环形样品）进行处理时,传统的平行平板电极介质阻挡放电存在能量浪费、等离子体利用率低下等缺陷。为了解决以上问题,选择具有代表性的环形样品作为研究对象,开展了常压氦气环形电极介质阻挡放电仿真模拟研究,用以探索放电过程中放电现象的演变规律及背后的物理机制,进而实现对介质阻挡放电获得局部集中高活性等离子体过程的参数调控。从而解决不规则样品处理过程中能量浪费、等离子体利用率低下等问题。本文建立了常压氦气环形电极介质阻挡放电的二维模型,计算了环形电极介质阻挡放电的电流、电流密度的时间演化,电子密度、电场、表面电荷、稳态直流场的空间分布,对比了不同电极结构的放电功率,探究了新型电极结构下放电等离子体的特性。研究工作为根据样品结构,合理优化电极结构,更精准高效地对样品进行处理,进而提高等离子体利用率提供了理论依据和技术支撑。本文研究内容包括四个方面:1)采用二维自洽流体模型,通过数值仿真模拟,研究了常压氦气环形电极DBD的单脉冲放电特性。给出了放电过程中电流、电流密度、总电容功率沉积的时间演化,以及电子密度、电场强度、表面电荷密度的空间分布和演变规律,并与传统的平行平板电极DBD的放电特性进行了对比,明确了两者放电特征的差异。结果表明电极由平行平板变为环形后,电子密度量级不变,能量消耗降低至平行平板DBD的88.7%。2)采用二维自洽流体模型,进一步理论研究了常压氦气环形电极DBD的多脉冲放电特性。研究发现放电为多脉冲时,相邻放电脉冲的击穿位置在环形电极的中心与边缘交替,峰值时刻电子密度的空间分布也呈现出中心优势和边缘优势交替变化的特征。通过对表面电荷径向分布的分析,阐释了上一次放电过程中表面电荷的不均匀分布是导致交替行为的关键因素。3)采用二维自洽流体模型,研究了常压氦气双环电极DBD的放电特性,探究了电极排列方式对电子密度空间分布的影响。研究发现,电极排列方式改变,电子密度空间分布的周期性交替互补特征随之改变,对比获悉上一次放电结束时电场和表面电荷的不均匀分布直接导致了电子密度空间分布的交替。结果表明,电极不同排列方式决定的气隙空间稳态直流电场分布的差异是导致电子密度空间分布不同的根本原因。4)采用二维自洽流体模型,研究了常压氦气不对称电极DBD的放电特性。研究发现电极不对称导致正负半周期放电电流脉冲的对称性及电子密度、电场空间分布的互补行为破缺。分析了放电空间稳态直流电场分布,揭示了在上电介质层附近的气隙中呈帘状分布的径向电场,是由表面电荷的不均匀分布和电极不对称导致的。结果表明电极由对称环形变为不对称后,放电产生的电子密度量级不变,能量消耗则降至对称环形电极DBD的48.7%。