以带有悬臂结构的同轴脉冲形成线为研究对象，开展提高振动环境适应性的优化设计。首先，通过实际工况分析及仿真计算，确定形成线内筒的盲孔螺钉可采用的防松措施有：使用施必劳螺纹并涂抹防松胶；优化螺钉数量。其次，通过仿真分析和绝缘试验，优化尾端绝缘子材料，提高悬臂支撑的中内筒连接刚度。最后，开展振动试验考核，优化后的形成线等效件可以通过长时间的振动考核，相比优化前的振动环境适应性有很大提高，验证了优化设计的有效性。该研究结果对同类型脉冲功率源的振动环境适应性设计具有参考意义。

为了准确评估某MV级Tesla型脉冲功率源的运输振动环境适应性水平，针对脉冲功率源中采用悬臂绝缘支撑结构的同轴脉冲形成线，通过仿真和试验结合的方法开展研究。针对叠层结构式内外磁芯，提出一种通过结构元胞等效材料参数和坐标变换的等效建模方法进行有限元建模，通过模态试验修正有限元模型，首次对比研究了绝缘油对形成线的模态频率和阻尼的影响，仿真分析了形成线车载运输典型工况的应力及响应，设计实施了大尺寸形成线等效件振动试验进行验证。通过振动试验发现了形成线结构存在非线性，通过仿真分析和等效件试验验证，同轴脉冲形成线现有结构设计基本满足车载运输振动环境适应性要求。

利用石墨烯二维材料极好的场发射能力和发射稳定性，提出了石墨烯阴极提高气体开关击穿稳定性的技术路线。采用化学气相沉积法和基底腐蚀转移法两种方法制备金属基底石墨烯薄膜阴极。利用扫描电子显微镜和拉曼光谱表征了石墨烯薄膜阴极质量，确认了石墨烯层数和均匀性。实验研究了两种石墨烯薄膜阴极气体开关，在微秒脉冲均匀电场作用下的击穿特性，获得了击穿电压幅值和分散性的变化规律。结果表明：当气体为0.6 MPa N₂、电极间距为5 mm时，铜基底石墨烯薄膜阴极平均击穿电压为85.9 kV，相对标准差为3.2%；不锈钢基底石墨烯薄膜阴极平均击穿电压仅为59.8 kV，相对标准差为2.4%。当两种阴极击穿电压均为80 kV时，相对标准差比较，不锈钢基底仅为铜基底的44%。分析认为，不锈钢基底石墨烯薄膜质量优于铜基底，石墨烯薄膜导致阴极表面微观场增强因子更高，表面分布更均匀，在电场作用下场致发射产生均匀稳定的大量初始电子流，降低了气体开关击穿电压，有效提高了击穿稳定性。