特种电源技术是电源技术研究领域中极为活跃的研究方向, 与存在广泛市场需求的通用电源技术相比, 其与物理、化学、材料科学与工程、环保、生物医学、高新装备、航空航天等科研、**、工程领域的发展关系更为紧密。近年来, 在大科学工程、高新装备等的需求推动下, 特种电源技术研究综合应用电工、电子、材料和计算机技术等多个学科的科技成果取得显著技术进步, 研发投入和产业规模迅速增长。本文结合流体物理研究所特种电源研究成果, 对特种电源近年来的研究进展作简要分析。

采用熔融-快冷-可控结晶工艺, 制备了(Pb, Sr)Nb2O6-NaNbO3-SiO2大尺寸玻璃陶瓷, 开展了其介电性能以及脉冲充放电特性研究。实验结果表明: 该玻璃陶瓷材料的介电常数约为340, 具有良好的温度稳定性和正的偏压特性。基于该材料制备的固态脉冲形成线输出脉冲脉宽约为89 ns, 具有良好的脉冲平顶和窄的上升沿。在19 kV充放电电压、1 kHz的充放电频率、4 kA的放电电流条件下, 固态脉冲形成线充放电寿命大于100万次。

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。

基于超快速高压大功率半导体开关、脉冲形成电路以及同心等间距传输的关键技术,提出一种模块化多路同步快脉冲触发源技术方案.设计出在负载阻抗为50 Ω时,可同步输出两种快脉冲触发信号:一种幅度大于20 V(4路)、脉冲前沿小于820 ps、脉冲宽度大于100 ns;另一种则是幅度大于100 V(4路)、前沿小于1.4 ns、脉宽大于100 ns;在外触发作用下,触发源系统抖动和脉冲输出同步分散性分别达到2 ns 和36.6 ps.电路结构上充分利用等间距电信号传输的原理,实现了快脉冲触发源模块化的设计.通过实验结果验证了所采用的设计原理及方法的可行性,给出了在外触发脉冲单次和重频(5 kHz)作用下该同步快脉冲触发源输出的实验结果.