真空磁绝缘传输线建立磁绝缘状态的初始阶段，损失电子轰击阳极，发生轫致辐射。针对自限制流同轴圆筒模型，通过粒子模拟获得了损失前沿在能量传输方向的推进速度、电子到达阳极时的能谱和角分布情况，在此基础上采用蒙特卡罗方法模拟得到了轫致辐射所产生的X射线能谱。数值计算结果表明:电磁波损失前沿在能量传输方向的推进速度小于光速；损失前沿电子密度稳定。在自限制流磁绝缘传输线中，损失电子处在较宽的能量范围内，其电子偏移角度较小。建立了对应于同轴圆筒真空磁绝缘传输线的电子/光子输运模型，获得了损失电子轰击阳极产生的X射线能谱。

介绍了叠片法测量脉冲X射线源焦斑的原理。对确定结构和尺寸的金属、薄膜叠片及测试系统布局, 数值计算了叠片法的空间分辨及对均匀分布线光源的输出响应, 得到响应曲线半高宽与焦斑尺寸的对应关系。计算结果表明, 叠片法不适用于测量小于2 mm的焦斑。在感应电压叠加器上开展了阳极杆箍缩二极管实验, 采用叠片法测量二极管X射线源轴向焦斑, 与针孔照相结果基本相符, 说明叠片法可用于脉冲X射线源焦斑尺寸测量。

研制出了一种用于强脉冲γ射线能谱测量的能谱仪, 在感应电压叠加器实验平台上, 测量了阳极杆箍缩二极管产生的强脉冲γ射线能谱。选择适合强脉冲γ射线测量的Si-PIN探测器阵列和铅过滤片作为测量系统, 通过在能谱仪的前部放置不同厚度的铅衰减片, 测量了感应电压叠加器的强脉冲γ射线的强度。理论计算了不同能量的光子经过不同厚度的铅衰减片以后在探测器阵列上的能量沉积, 得到了探测器的灵敏度曲线。利用探测器上的理论计算的电荷量和实验波形的对应关系, 求解了该加速器的能谱。光子的最高能量约为1.44 MeV, 平均能量为0.68 MeV, 其中能量在0.4~0.8 MeV范围内的光子数最多, 占74.3%。

介绍了自行研制的用于闪光照相且基于感应电压叠加器和阳极杆箍缩二极管的X射线源的组成、结构和主要参数。输出电压3 MV的Marx发生器给阻抗7.8 Ω水介质脉冲形成线充电,产生脉宽约70 ns,电压约1 MV的高功率脉冲,经过峰化开关和预脉冲开关后分成3路馈入三级感应电压叠加器感应腔进行电压叠加,感应电压叠加器次级采用真空绝缘传输线,阻抗从40 Ω变成60 Ω,驱动阳极杆箍缩二极管,二极管阴极为石墨,阳极为直径1.2 mm的钨杆,石墨阴极产生的电子束在电流自磁场作用下发生箍缩,轰击阳极,产生小焦斑脉冲Ｘ射线。该装置在Marx充电电压为±35 kV时,二极管电压约2.0 MV,二极管电流约为50 kA,半高宽约80 ns;X射线半高宽约为40 ns,剂量约为28 mGy,焦斑约为0.95 mm。利用该X射线源拍摄到了炸药爆炸产生的层裂碎片不同飞行时间的图像。

介绍了电阻分压器型负载的结构、分压原理和设计方法,分析了高频作用下趋肤效应对负载阻值的影响,计算了负载和真空腔内的电场强度分布以及负载的等效电感和等效电容,利用Pspice程序模拟了回路参数对输出信号的影响。对负载的分压比进行了标定,标定结果为7.59×10-5。为避免闪络现象的发生,设计加工接地金属套筒,用来降低负载阴极三结合点处的电场强度。负载工作电压幅值428 kV,电流幅值9.48 kA,工作阻抗45 Ω,电压和电流波形与设计值符合得较好,满足设计要求。