磁开关因其优异的特性而被广泛用于固态脉冲功率调制器中，基于磁开关的多脉冲发生器的同步运行对产生更高功率的脉冲具有重要意义。与其他高功率开关相比，磁开关存在一种基于磁耦合机制的被动同步技术。通过耦合线圈相连的磁开关能够被动地减少磁开关之间的抖动，使多个磁开关趋于同步运行。设计了一个两路磁开关同步运行实验，实验结果显示差异为2.2 μs和 0.3 μs的 2个脉冲在引入磁耦合之后差异分别降至 0.6 μs和 0.1 μs，表明该磁耦合技术能成倍减少两台装置的输出抖动。此外，还针对磁开关同步运行过程及磁耦合机制进行了合理分析，并开展了基于 PSpice的磁开关同步电路仿真研究，提出了一种改进型回转器 -电容等效电路模型，该电路模型能有效地重现实验结果，为更深入理解磁开关同步运行技术及分析磁耦合机制奠定了基础。

磁开关因其独特的饱和导通机制而在脉冲功率技术领域应用广泛, 利用磁开关饱和前后电感差异大的特点, 可以将其用作撬断开关来陡化脉冲后沿。利用金属氧化物压敏电阻的稳压特性, 能在负载上得到具有一定平顶的脉冲准方波, 进而可通过改变磁开关的伏秒积来进行脉宽调整。提出一种脉宽可调的高压脉冲发生器技术方案, 利用压敏电阻产生高压脉冲准方波, 用磁开关作为撬断开关来陡化脉冲后沿, 并通过改变磁开关复位电流的大小来控制磁开关的复位深度, 进而实现脉宽可调。首先进行了理论分析及软件模拟研究, 然后基于模拟结果开展了初步实验研究。初步实验得到的负载电压波形后沿小于30 ns, 脉宽可调范围大约30%, 验证了磁开关的后沿陡化效果以及用于脉宽调整的可行性。

高功率微波的研究正在向高重复频率发展，目前已运行每年百万炮次或以上的水平，由此导致的电子束轫致辐射产生的X射线剂量已不可忽视，为了人员安全必须采取屏蔽措施。采用BEAMnrc程序，用蒙特卡罗方法仿真了环状束高功率微波源收集极的射线产生情况，典型输入束流参数为电压1 MV，电流10 kA，脉宽100 ns，重复频率100 Hz。仿真结果给出了X射线的谱分布和空间分布。据此估算了屏蔽X射线所需的墙壁衰减量。同时估算了X射线的天空散射因素以及房顶所需的衰减量。

讨论了低阻抗脉冲形成线中测量充电电压所用电容分压器的标定方案，提出了采用外部并联电感来补偿较大的形成线电容负载的方法。由于低阻形成线的电容负载影响，使用脉宽较短方波发生器易导致波形缺乏平顶，使用输出电压较低正弦波发生器导致信噪比不高。采用合适数值的外部电感，可以实现与形成线电容的并联谐振，此时整体阻抗最大，可以使用普通放大器提高正弦波电压，且不产生失真。该方法可应用于微秒尺度低阻形成线电容分压器的在线标定。

基于固态化磁开关、低阻抗脉冲形成网络和感应电压叠加等关键技术,提出并研制了一台固态化高功率长脉冲驱动源。在前期通过2 GW单次实验验证技术方案的基础上,研制了中等电压等级的重复频率初级电源; 改进了两级磁脉冲压缩系统的复位和绝缘特性; 优化了系统整体电路结构,利用感应电压叠加器完成充电磁开关和脉冲升压的双重功能; 设计了合理的复位路径,实现了各部分磁芯的在线直流复位; 并开展了重频运行研究。在电阻负载上获得了输出功率2.1 GW、脉宽约170 ns、重复频率20 Hz及运行时间1 s的实验结果,脉冲波形的重叠一致性好。

基于磁开关技术提出了一种高功率长脉冲驱动源方案,主要包括脉冲变压器、磁脉冲压缩、低阻抗脉冲形成网络、磁开关类型主开关,以及感应电压叠加器等关键子系统；研制了各关键子系统并开展了单独的实验调试,基于跑道型磁芯制作了闭环磁芯脉冲变压器,采用硬连接绕组方式制作了方便调节的两级磁压缩系统,利用陶瓷电容器制作了圆周对称的Blumlein型低阻抗脉冲形成网络,配合低阻抗脉冲形成网络研制了磁开关类型主开关,基于单端口馈电和角向传输线技术建立了四级IVA实验装置；在上述关键子系统调试基础上,开展了全系统的初步联合实验,验证了技术方案。