电压是产生等离子体最重要的参数之一，其对N-APPJ长度及推进过程的影响也是很明显的。下面首先介绍电压对长度的影响[3]。采用的实验装置是典型的单电极N-APPJ装置，该装置示意图见图1.5.1。在开放的环境下产生射流的时候，周围空气会扩散到工作气流中，从而可能会对N-APPJ长度产生影响。为了排除这种影响的干扰，深入了解电压本身对射流长度的影响，在N-APPJ装置的喷嘴前端接一根玻璃管以阻止周围空气的扩散。这里采用的是脉冲直流高压驱动。当调节脉冲电源的输出电压从5.5kV升高到9.0kV时，所得的N-APPJ照片如图2.2.1所示。根据图2.2.1的结果，图2.2.2进一步给出了N-APPJ长度随电压变化的曲线。从图中可以发现，当电压从5.5 kV升高到8.0kV时，N-APPJ的长度基本随之呈线性增长。而当电压进一步从8.0kV升高到9.0kV时，N-APPJ的长度仍然在增加，但增速下降。作为对比，图2.2.2中虚线给出了N-APPJ装置前端不加玻璃管时N-APPJ的长度与电压的关系。与有玻璃管的情况相比，此时N-APPJ的长度要短得多。
图2.2.1 不同外加电压Va时N-APPJ的照片[3]
脉宽tpw=800ns，脉冲重复频率f=4kHz，氦气流速为0.5L/min，喷嘴前端接一根玻璃管
图2.2.2 不同外加电压时N-APPJ的长度Lpla
其他参数与图2.2.1相同；实线：喷嘴前端接玻璃管；虚线：喷嘴前端不接玻璃管
[3]
值得注意的是，有玻璃管和无玻璃管时放电的电流波形几乎完全一样。图2.2.3给出了不同电压下N-APPJ的放电电流波形。对于脉冲放电产生的N-APPJ，在一个脉冲周期内有两次电流脉冲，一次发生在电压脉冲上升沿之后，称其为初次放电；而另一次则发生在电压脉冲下降沿之后，称其为二次放电。对于正脉冲来说，初次放电是由电压上升沿引起的，电流方向为正，二次放电则是由电压下降沿引起的，电流方向为负。这里初次放电的电流峰值要显著大于二次放电的电流峰值。研究发现N-APPJ的长度也主要取决于初次放电。
图2.2.3 不同外加电压时的放电电流波形[3]
实线为电压波形示意图，由于不同外加电压时电压的波形相同，只有峰值电压不同，所以图中对电压波形进行了归一化；图中虚线是不同外加电压时的电流波形；所有参数和图2.2.1相同
从图2.2.3和图2.2.4可以明确看出，电压越高，初次放电的电流峰值越大，而且电流峰到来的时间越早，由电流积分得到的总电荷量也越多。
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图2.2.4 电流峰值和电荷量与电压的关系[3]
实线是第一次放电的电流峰值，虚线是第一次放电的总电荷量积分；所有参数与图2.2.1相同
从图2.2.5可以看出，4种不同波长的光谱在同一电压下其强度峰值出现的时间几乎相同。而且随着电压峰值的升高，它们到来的时间都会提前。例如，对于N2337.1nm谱线，当电压峰值为7kV时，其强度达到峰值的时间约为0.84μs。而当电压升至9kV时，它提前到0.50μs时刻。这和等离子体子弹的动态过程吻合。
图2.2.5 一个脉冲内N-APPJ发射光谱强度的动态变化过程[4]
（a）N2337.1nm；（b）
391.4nm；（c）He706.5nm；（d）O777.3nm。放电峰值电压Va选择7kV、8kV、9kV，其对应的光谱分别用实线、虚线、虚点线表示；电压脉宽tpw=800ns，脉冲重复频率f=4kHz；为了表示出光谱曲线与电压波形的时间对应关系，图（a）中也给出了归一化的电压波形
而N-APPJ的推进速度也和电压有着密切的关系。从图2.2.6可以看出，当电压幅值为9kV时，等离子体子弹推进速度最高可达250km/s。电压越高，等离子体子弹的峰值速度也越高，而且在空间中同一位置处的速度也会更高。
电压增加时，击穿延时缩短，等离子体子弹可以更早到达喷嘴。等离子体子弹的峰值速度随着电压的增加而增加，这是由于更高的电压导致更强的电场，因此子弹推进速度更快。
根据人们的研究结果，N-APPJ的推进过程实际上是以一个发光的“等离子体子弹”形式向前传播的。尽管等离子体子弹从高速照片看上去好像是与高压电极分割开来的，但实际上连接它们两者之间的暗通道扮演着重要的角色。由于暗通道在等离子体子弹经过的时候发生了强烈的电离，因此其具有较高的电子密度和电导率。它之所以不发光，是因为它的电导率很高，导致它的电场强度较低，因而电子温度较低，所以显示为暗通道。它实际上起到了类似于导体的作用。电极上的外加电压正是通过暗通道才得以传输到N-APPJ头部的等离子体子弹。不过暗通道的电导率是有限的，因此子弹头部到电极之间仍具有一定的压降差。当等离子体子弹处的电场减弱到不足以击穿前方的气体的时候，等离子体子弹就停止传播。所以随着子弹推进距离的延长，其推进速度会下降，直到最终无法推进而熄灭。
图2.2.6 不同电压下等离子体子弹推进速度随时间变化的曲线，以及不同电压下等离子体子弹推进速度随空间变化的曲线[4]
（a）推进速度随时间的变化；（b）推进速度随空间的变化。（a）图中给出了归一化的电压脉冲波形来提供时间参考点；（b）图中横坐标零点为喷嘴口所在位置；电压脉宽tpw=800ns，脉冲重复频率f=4kHz
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