强流脉冲电子束表面改性技术通过将高能量密度电子束在极短的时间内辐照到材料表层,所处理的工程材料在耐磨、耐腐蚀及表面粗糙度等方面获得显著的改性效果。在强流脉冲电子束源中,等离子体的性质直接影响了材料表面改性效果,准确测量等离子体参数、探究等离子体通道的形成及演化是优化强流脉冲电子束源结构及性能的基础研究工作,但目前具体数据却少有报道。造成这种情况的主要原因是真空脉冲火花放电产生的等离子体具有持续时间短、环境干扰强的特点,需要寻找适当的诊断方法。静电三探针结构简单、探针响应时间短,具有良好的时间和空间分辨率,广泛应用于脉冲等离子体诊断。故本文采用静电三探针技术对等离子体诊断。本文基于脉冲火花放电等离子体产生机制和静电三探针工作原理,设计探针结构和诊断电路参数,满足空间分辨率7.5 mm~3。为提高测量精度,选择不同的探针结构和电路参数进行优化。通过数字示波器采集存储原始测量信号,利用Matlab软件编写数据处理程序,对原始数据平滑处理并计算得到电子温度和电子密度的时变值,其时间分辨率为0.04μS。结果表明,通过傅里叶变换及高斯滤波平滑处理有效克服了放电导致的高频噪音及真空系统等背景噪音干扰。当探针间距1 mm,伸出长度5 mm时具有良好的空间分辨率。在电源电压21 V,采样电阻400（?）的优化参数下,采样电阻两端电压最大值的误差范围控制在4.5%以内。将优化后的探针置于束源出口截面中心位置进行测量,对应真空度7.0×10-3 Pa和放电电压8000 V条件下,等离子体峰值电子温度和电子密度分别为3.8 e V和4.0×1018 m-3。在不同放电条件下测量,发现等离子体的电子温度随工作气压增大而减小,电子密度与之相反,提高放电电压时,电子温度和电子密度均出现增大,符合理论分析和实验规律。对束源出口外一定范围内等离子体测量,探究等离子体通道的形成及演化。结果表明,等离子体呈现从边缘向中心汇聚并不断沿轴向扩展的演变过程,在火花放电7μS后等离子体通道建立完全。随着距束源出口轴向距离的增加,电子温度和电子密度的最大值逐渐降低,而随着径向距离的增加,电子温度的最大值逐渐增大,电子密度则相反,同时,等离子体通道呈现良好的对称分布特性。本文所研制的诊断系统满足强流脉冲电子束源中瞬时等离子体测量要求。