本文主要从实验中研究了纳秒脉冲诱导空气及金属等离子体膨胀动力学研究,并从理论上对等离子体的膨胀过程在理论上进行了分析。第一,建立了利用高速相机ICCD拍摄单脉冲激光击穿空气和聚焦到金属靶材的成像法实验装置,从而得到了产生的等离子体在空间的演化过程,对于在不同条件下产生的等离子体羽体的位移和速度变化进行对比分析讨论。第二,建立了荧光法观察单脉冲激光击穿空气及聚焦到金属靶材的实验装置,对产生的等离子体对探测光能量的吸收过程进行研究。在成像法观察等离子体在空间的演化过程,可以知道在主脉冲激光击穿空气和聚焦到金属靶材上时,在等离子体最初形成时期,主脉冲的作用能量越大,等离子体的膨胀速度越大,一段时间后,大能量的冲击波膨胀速度比小能量的膨胀速度衰减明显,这也是导致等离子体通道的坍塌的原因之一。在其他条件相同情况下,聚焦到铜靶材产生的等离子体羽体的膨胀速度最小,而击穿空气时产生的等离子羽体体膨胀速度最大。在用荧光法观察单脉冲激光击穿空气及聚焦到金属靶材的实验中,我们得到了当主脉冲能量一定的情况下击穿空气产生的等离子体扩散的距离最远,在主脉冲激光能量为50mJ击穿空气的情况下,等离子体轴向激光入射方向膨胀距离最大可达3mm,而在主脉冲激光能量为50mJ的情况下,聚焦到铝靶材时,扩散距离只能达到2mm,而同样条件下主脉冲激光作用在铜靶上,扩散距离还不到1mm,这说明不同靶材在作用激光能量相同的情况下,产生的等离子体膨胀距离是不一样的,在分别击穿空气、聚焦铝靶材和聚焦到铜靶材的情况下,击穿空气产生的等离子体膨胀距离最远。