本发明公开了一种微波碳氟等离子体射流的绝缘材料表面处理装置及方法，涉及大气压低温等离子体应用及表面氟化处理技术领域。该基于同轴谐振腔原理的微波放电装置，所述微波放电装置包括谐振腔，所述谐振腔一端有开口、另一端封闭，所述谐振腔内设置有尖端锐化内导体，所述谐振腔开口端内壁的末端为渐缩结构，所述渐缩结构用于调整谐振腔开口端内壁末端的电场，使其电场逐步增强。该微波碳氟等离子体射流的绝缘材料表面处理装置及方法将传统谐振腔的末端设置渐缩结构，从而增强谐振腔末端的电场强度，从而可以满足在大气环境下的放电能力。