采用MOSFET半导体固态开关作为主放电开关取代气体开关、高压二极管替代充电电阻的技术方法,设计了一种基于功率MOSFET固态开关的纳秒级全固态脉冲源。设计的脉冲源主开关级数共5级,每级主开关分别由5只功率MOSFET半导体固态开关器件串联组成,开关通断控制采用脉冲隔离变压器同步驱动方式。在重复频率1 Hz~1 kHz、充电电压4 kV、负载阻抗为1 kΩ条件下,可实现输出幅度大于20 kV、前沿小于10 ns且脉宽大于100 ns的高压快脉冲。通过实验结果验证了所采用的设计原理及方法的可行性,并给出了单次和重复频率（1 kHz）触发信号作用下全固态脉冲源输出的实验结果。

介绍了450 kV数字化X光照相诊断系统的研制,该系统由450 kV脉冲X光机和抗辐照X光CCD相机组成。450 kV脉冲X光机输出的X射线脉冲半高宽为40 ns,1 m处剂量为5.2×10-6 C/kg,焦斑2~5 mm,2.5 m处可穿透20 mm的Fe。抗辐照X光CCD相机接收X光能谱范围为10~450 keV,有效成像面积最高可达100 mm×100 mm,空间分辨率最高可达3 lp/mm,具有很强的抗电磁干扰能力。进行爆轰实验时在总防护为40 mm铝板的情况下,450 kV数字化X光照相诊断系统的照相视场可视范围超过70 mm,空间分辨率优于1.2 lp/mm。

基于Marx发生器原理设计了150 kV脉冲X射线测试系统,该系统采用正负极充电的双边Marx发生器线路,Marx发生器设计为15级同轴结构,采用紧凑低电感设计来获得窄脉冲的输出.实验结果表明,X光机设计合理,获得了窄脉宽、高幅度的高压脉冲输出:在充电电压为20 kV的情况下,X射线管电压150 kV;X射线脉宽约60 ns;25 cm处剂量约7.8×10-6 C/kg;焦斑直径2.5 mm.搭配计算机X射线摄影系统,成像面积可达30 cm×40 cm,分辨力大于1 lp/mm,可以满足一般低能闪光照相的需要.

给出了基于远程和本地两种控制方式,作为低抖动快前沿重复频率高压脉冲触发源系统的设计原理和方法。研制了一台重复频率为0.01～1 Hz、脉冲输出幅度为10～20 kV、前沿小于10 ns、脉宽大于500 ns以及抖动小于1 ns的高压脉冲触发源。设计上将程控和手动触发信号分别作为重复频率和单次预触发脉冲,驱动后级触发器绝缘栅双极型晶体管,经脉冲变压器变换后控制氢闸流管VE4141放电,实现输出高压脉冲。通过实验结果验证了所采用的设计原理及方法的可行性,给出了外触发脉冲情况下高压脉冲输出的实验结果。

根据100 kV Mini-Marx脉冲发生器对触发源的技术要求, 设计了一种基于VE4141型氢闸流管气体开关器件的高压脉冲触发源。该触发源系统输出高压脉冲幅度达到0~30 kV、脉冲前沿小于15 ns、脉冲宽度大于500 ns, 不仅可以接收光、电和手动信号触发, 而且还可以通过接口来控制调整100 kV Mini-Marx发生器的充电电压以及电压显示。采用固态IGBT半导体开关器件产生预触发和主触发脉冲, 控制气体开关氢闸流管VE4141瞬间导通放电输出高压脉冲信号, 触发后级Mini-Marx脉冲发生器产生不小于100 kV的高压脉冲。

采用高压触发预电离为一体+脉冲形成网络触发氙灯的技术路线，分别设计了脉冲氙灯电源系统中高压触发、预燃电流维持两个功能单元。根据脉冲氙灯160 mm×9 mm、极间距70 mm的技术指标，成功设计了一台具有手动和电脉冲触发功能的方波脉冲氙灯电源。氙灯充电电压300~900 V可调，光脉冲宽度为150 μs±20 μs，光脉冲上升时间不超过90 μs，触发延迟不超过90 μs，触发抖动在±2 μs范围内。给出了单次触发情况下脉冲氙灯电源输出的实验结果，验证了所采用的设计原理和技术方法的可行性。

介绍了一种基于Marx发生器原理设计的快前沿紧凑型X光机，采用Marx发生器直接驱动X射线管的线路设计，封装在一个直径约为15 cm、长约1.2 m的不锈钢圆筒内。Marx发生器设计为15级单极性同轴结构，利用锐化开关与屏蔽外筒间的杂散电容来减小脉冲前沿，同时采用紧凑低电感设计来获得窄脉冲的输出。Marx发生器最大储能90 J，在充电电压为30 kV的情况下，75 Ω负载上获得了前沿10 ns、脉宽40 ns、幅度360 kV的高压脉冲。实验结果表明X光机设计合理，实现了设备小型化目标，获得了快前沿高幅度的高压脉冲。研制的X光机的主要的参数为：脉宽35 ns；0.3 m处剂量约2.58×10-5C/kg；焦斑2 mm。

根据重复频率脉冲功率系统中大功率开关器件氢闸流管的触发原理,针对选用的VE4141氢闸流管的触发要求,设计了输出频率达到5 kHz的氢闸流管触发系统,可以接收光信号和电压信号触发。采用快前沿MOSFET开关产生两路触发脉冲,一路为预触发脉冲,一路为主触发脉冲。预触发脉冲的输出幅度为500~1000 V,主触发脉冲的幅度为1000~2000 V,两路脉冲之间延时500 ns可调。该触发器可通过部分改动应用于其他的大功率开关器件的触发系统。

介绍了一种基于Marx发生器原理设计的200 kV闪光照相测试系统，该系统具有延时功能，可按照实验要求，在预定时刻产生脉冲X射线进行闪光照相测试。设计了一台10级同轴结构的Marx发生器，采用了正负极充电，极间电容耦合为Z形回路的Marx发生器线路，利用开关与屏蔽外筒间的结构电容来锐化高压脉冲的输出，同时采用紧凑性、低电感设计获得窄脉冲的输出。在充电电压为25 kV的情况下，75 Ω的负载上获得了脉宽小于100 ns、幅度大于200 kV的高压脉冲，通过高压电缆驱动闪光X射线二极管, 在距光源25 cm处获得了剂量大于9×10-6 C/kg、脉冲宽度约为70 ns的闪光X射线。

介绍了脉冲X光机驱动源——300 kV高压脉冲发生器的研制，高压脉冲发生器选择双边充电回路的Marx发生器结构，采用紫铜火花隙开关和隔离电感为发生器的结构元件，低感陶瓷电容为储能元件，这种结构不仅减小了回路电感，同时实现了脉冲发生器的小型化与模块化。所设计的高压脉冲发生器在75 Ω负载上获得脉冲半高宽小于等于100 ns、幅值200～300 kV可调的输出电压。高压脉冲发生器内可直接安装X光管也可通过高压电缆与X光管连接，很好地满足了X光机的需要，研制的高压脉冲发生器具有性能稳定、结构紧凑、使用方便等特点。