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。

基于快前沿Mini-Marx发生器拓扑结构和冷阴极反射靶真空X射线二极管一体化设计研发出了紧凑型便携式150 kV闪光X光源系统。介绍了设计的Mini-Marx发生器和闪光X光二极管，给出了相应的实验结果。该闪光X光源系统获得了距光源25 cm处剂量大于7.7×10-6 C/kg、1 m处穿透铝大于60 mm、焦斑1~3 mm可调的闪光X射线。该闪光X光源和成像单元组成的闪光照相具有系统体积小、运行可靠的特点。

介绍了mini-Marx发生器的工作原理, 总结了快mini-Marx发生器的设计原则。设计了一台10级单极性同轴结构的mini-Marx发生器。设计上将火花开关排成一排,借用前级开关强烈的紫外光以预电离下一级火花开关从而达到可靠运行, 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、低电感设计来获得快前沿的输出。发生器储能70 J, 在70 Ω负载上获得了前沿6 ns、脉宽40 ns、幅度210 kV的高压脉冲。实验结果表明设计合理可行, 达到了脉冲功率系统的小型化设计、获得了快前沿高幅度的高压脉冲。很好地满足了脉冲功率系统对快前沿高压脉冲的需求。用它直接驱动闪光X射线二极管, 在距光源25 cm处获得了剂量大于7.7×10-6 C/kg的闪光X射线。