基于50级模块串联的LTD单路样机，开展了开关自放电故障耦合影响实验，获得了开路和短路负载下、不同位置LTD模块内单只开关自放电对其余LTD模块的电压耦合影响规律。结果表明，两种负载条件下，LTD模块内单只开关自放电时在其余模块内耦合的电压幅度均较低，且LTD距离越远电压幅度越低。在±83 kV的单只开关自放电电压下其相邻模块内耦合的最大电压幅度约2.43 kV（对应电压波动约3%）。

高能脉冲X射线闪光照相加速器在高性能爆轰流体动力学实验研究中具有重要应用，是牵引高功率脉冲技术发展的重大需求之一。综述了射频直线加速器、电子感应加速器、基于高压脉冲源和高功率二极管的强流脉冲功率加速器3大类、5种闪光照相加速器技术路线的主要特点、代表性装置，对比了几种技术路线的特点，展望了未来发展趋势：一是大力发展共轴多脉冲X射线分幅照相技术；二是采用全固态脉冲功率组件实现加速器紧凑化、小型化和可移动。

针对双极性脉冲电压介质阻挡放电（DBD）的应用需求，提出了一种基于直线型变压器驱动源（LTD）的全固态双极性纳秒脉冲形成拓扑。脉冲产生期间各开关的驱动电路均可靠共地极大降低了高低压隔离需求，因此与传统单极性LTD一样理论上可实现脉冲子模块的无限制叠加以获得更高电压的双极性脉冲输出。各脉冲子模块上集成数量相等但具有相反电压极性的储能电容，使隔离磁心的励磁电流在不同脉冲极性下正负交变，有效提高了磁心的利用率，不再需要设置专门的磁通复位电路。最后研制了一套模块化紧凑型双极性LTD原理验证样机，可输出脉冲参数为：电压幅值0～±2 kV，脉冲电流80 A，脉冲宽度50～200 ns，所有脉冲参数可通过上位机灵活可调，通过增加LTD子模块数量可获得更高的脉冲电压。

在针对脉冲电磁场肿瘤消融的应用场合，双极性脉冲比单极性脉冲效果更均匀，而要产生ns级前沿的双极性高压纳秒或亚微秒脉冲难度大，电磁干扰强，控制要求更高。设计了一台双极性全固态直线型变压器驱动源(SSLTD)，双极性SSLTD由结构完全相同的LTD模块经过副边绕组反向串联构成，在负载上实现双极性窄脉冲。双极性SSLTD输出波形稳定的脉冲的关键在于磁芯复位，通过电阻负载实验，重点对比分析了复位电流的形式对复位效果的影响，以及采用直流复位时幅值、脉宽、正负脉冲时间间隔、单级模块中开关管并联数量、复位电流大小对双极性SSLTD输出的影响。实验结果表明，所设计的双极性SSLTD能够在500 Ω负载上稳定产生重频双极性纳秒脉冲，输出电压0～±5 kV可调，脉宽200～400 ns可调，正负脉冲时间间隔0～1 ms可调，上升沿和下降沿20～50 ns；反向串联的直流复位电路结构简单、复位效果好。该脉冲源使用模块化设计，结构紧凑，电气绝缘要求较低，可灵活输出双极性、正极性与负极性高压亚微秒脉冲。

为了提高多间隙气体开关壳体的寿命、绝缘可靠性和装配的一致性，基于堆栈式多间隙气体开关开展了陶瓷封装多间隙气体开关工艺及击穿特性的研究。对比分析了不同封接工艺对陶瓷金属界面场分布的影响，优选了合理的封接结构。研制了用于FLTD的陶瓷封装多间隙气体开关并对其自击穿特性和触发特性开展了测试，结果表明：开关充干燥空气气压0.3 MPa、耐压±100 kV、峰值电流约30 kA条件下，5 000次放电的触发平均时延36.4 ns，抖动2.8 ns。该结果展示了陶瓷封装气体开关在产品化和免维护方面的优势，在FLTD模块中具有广阔应用前景。

针对设计的一种场畸变气体开关，研究中间电极材料分别为不锈钢和黄铜条件下的烧蚀特性，结合开关寿命期间静态与触发特性的变化规律，获得决定开关寿命的关键因素，为三电极场畸变气体开关的性能优化提供理论支撑。研究结果表明，采用不锈钢和黄铜作为中间电极的烧蚀区域以及表面粗糙度均随着放电次数增加而增大，黄铜电极烧蚀较为严重且表面有明显的烧蚀圆斑，不锈钢电极则具有更高的表面粗糙度，阴阳极表面烧蚀存在明显差异，随着放电次数的增加，击穿点向电极边缘区域集中，影响开关的沿面绝缘特性，是导致开关寿命终结的主要原因。