目前大气压辉光放电等离子体理论和实验研究都处于初始阶段，其物理过程和产生机理尚不明确。这使得介质阻挡放电中放电参量选取盲目，均匀弥散的辉光放电比丝状介质阻挡放电难以获得和控制;而在直流辉光放电中，为防止向电弧放电转变，设置了限流电阻，使得大部分电能都以焦耳热的形式消耗在电阻上，导致能量利用效率低下。这些缺陷严重限制了大气压辉光放电在工业、医疗和环保等领域的应用。
汤洁率领的等离子体研究团队，在西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室的中科院“创新团队国际合作伙伴计划”等项目支持下，针对如何在低能耗下产生均匀弥散等离子体这一难题，在大气压气体放电机理、等离子体发生器的设计和表征方面开展了深入的理论和实验研究工作，并取得了多项突破性进展。撰写的相关论文相继在Appl.
Phys. Lett.，Phys. Plasmas, Plasma Sources Sci. Technol.， Applied Spectroscopy
Reviews和IEEE Trans. Plasma
Sci.等国际期刊上发表。申请国家发明ZL7项，已获准授权3项。所取得的研究成果在2013年上海举办的“第十六届全国等离子体科学技术会议”和大连举办的“第二届大气压等离子体及应用研讨会”上得以展示，受到了国内同行专家的关注。
该学科方向和研究团队负责人汤洁主要从事激光等离子体(LIBS)、激光拉曼光谱(RS)、LIBS与RS的联合应用(LIBRAS)、等离子体助燃、等离子体材料表面处理以及等离子体大气压气体放电数值仿真的研究。其应用面向地质勘探、石油开采、电力生产、深空探测、发动机燃烧效率的提高、环境污染的治理、材料表面改性、生物杀菌消毒以及医疗肿瘤癌症治疗和糖尿病检测等广泛领域。