电子温度是由等离子体的电子能量分布函数（electronenergydistributionfunction，EEDF）决定的。N-APPJ属于非热平衡，其往往偏离麦克斯韦-玻尔兹曼分布，难以直接定义出热力学严格意义上的电子温度，并且直接实验测量等离子体的EEDF非常困难。碰撞-辐射模型求解N-APPJ电子温度是一种经过简化的有效的电子温度求解方法，其作出了下述假定条件：①N-APPJ的电子能量分布状态等效为麦克斯韦分布；②中性激发态粒子的激发和退激发主要是电子直接激发和自发辐射退激发；③等离子体为光学薄。该方法的简要原理为：对应于不同势能的激发态原子的电子碰撞激发过程[2]，等离子体中某种原子的激发态产生机制主要为电子碰撞传能，那么可以通过这些激发态原子的相对辐射谱线强度，结合相应的电子碰撞激发过程，来确定产生这些激发态原子的等效电子温度[17]。
以激发态Ar为例，通过碰撞-辐射（collisonal-radiative，C-R）方法估测一种毛细管氩气N-APPJ的等效电子温度。处于3p54p能级的Ar原子（帕邢记为2p1-2p10）主要由电子与基态Ar原子和亚稳态Ar原子（帕邢记为1s3和1s5）碰撞而产生，又通过自发跃迁到3p54s能级（帕邢记为1s2-1s5）而衰减。图6.2.8为Ar原子3p54p（2p1-2p10）能级和3p54s（1s2-1s5）能级的能级图[18]，图中两条虚线分别表示亚稳态1s3和1s5。对于2px（x=1～10）能级Ar原子，其原子数密度平衡方程可表示为
图6.2.8 Ar原子3p54p（2p1-2p10）能级和3p54s（1s2-1s5）能级的能级图[18]
式（6.2.19）中，kg，2px和k1si，2px分别表示由基态跃迁到2px（x=1～10）能级和由1si（i=3，5）能级跃迁到2px（x=1～10）能级的速率系数，n1si和n2px分别表示处于1si（i=3，5）能级和2px（x=1～10）能级的Ar原子的原子数密度，A2px，1si表示由2px（x=1～10）能级跃迁到1si（i=2～5）能级的跃迁概率。表6.2.2为2px（x=1～10）能级跃迁到1si（i=2～5）能级对应的辐射谱线波长λ2px，1si，以及对应的能级跃迁概率A2px，1si（x=1～10，i=2～5）[19-21]。实验中，光谱仪采集到的谱线λ2px，1si（x=1～10，i=2～5）相对强度I2px，1si（x=1～10，i=2～5）与n2px（x=1～10）之间满足关系式[22]：
表6.2.2 Ar原子2px-1si（x=1～10，i=2～5）能级跃迁的跃迁概率
续表
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式（6.2.20）中，n′2px（x=1～10）表示由实验辐射强度得到的2px（x=1～10）能级Ar原子的相对原子数密度，β表示2px（x=1～10）能级Ar原子的原子数密度n2px（x=1～10）与相对原子数密度n′2px（x=1～10）之间的比例常数，与光谱仪参数标定相关。
结合式（6.2.19）和式（6.2.20）可得等离子体相对电子密度n′e，如式（6.2.21）表达[22]。假定速率系数k（kg，2px（x=1～10）和k1si，2px（x=1～10，i=3，5））为等效电子温度Te的函数，则k可用式（6.2.22）表示[22]。
式（6.2.22）中，ε为电子能量，me为电子质量，fM（ε，Te）为归一化的麦克斯韦-玻尔兹曼EEDF，σ（ε）为相应的碰撞激发截面。
当选择4个互不相同的2px（x=1～10）能级，分别记为2pa、2pb、2pc和2pd，可得式（6.2.23）[22]。n′2px（x=a，b，c，d）可由式（6.2.20）计算得到，σ（ε）可从相应的参考文献中获得[18，24-29]，结合式（6.2.22）可得速率系数k（Te）（kg，2px（Te）（x=a，b，c，d）和k1si，2px（Te）（x=a，b，c，d，i=3，5））。最终，通过式（6.2.23）即可得到等离子体的等效电子温度Te。
图6.2.9为6μm介质管氩气微N-APPJ的690～850nm辐射光谱。根据上述C-R模型，选择4条分别由2p2、2p3、2p6和2p8能级自发跃迁到1s5能级的谱线，即谱线Ar2p2→1s5、Ar2p3→1s5、Ar2p6→1s5和Ar2p8→1s5，即可得到对应的等效电子温度，其值约为1.5eV[30]。
图6.2.9 氩气微N-APPJ的690～850nm辐射光谱[30]
光栅刻度为1200gr/mm，狭缝宽度为100μm
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