通过调节反向偏置电压可以改善电场渗透对质谱仪的影响，提高质谱仪的分辨率。为了满足质谱仪对脉冲电场的不同要求，提出了一种可以同时输出两路极性相反脉冲电场的脉冲电源，且高压正脉冲叠加幅值可调的直流负偏置电压。该电源只需一个充电源便可以产生正负两路脉冲电场。分析了串联开关同步驱动效果，随后通过增加补偿绕组和并联电阻优化了串联电容的分压不均的问题，并验证一个磁芯加多个副边绕组的方案可进一步降低充电电压不均。最终实现了4个电容器的充电电压与平均电压相差不超过0.1%。搭建了一台4级的电源样机，实验表明，其可以在容性负载上产生一路幅值为0～1.5 kV、脉宽为2～10 µs可调的高压正脉冲且叠加幅值为0～−200 V的反向偏置电压，和一路幅值为0～−1.5 kV、脉宽为2～10 µs可调的高压负脉冲，频率高达10 kHz，正负脉冲的前沿均小于30 ns，脉冲波形平稳。该脉冲电源结构紧凑，并且输出电压、脉宽、频率均连续可调。

高速成像分幅相机通过阴极选通模块控制微光像增强器的光电阴极选通工作可实现 ns级的时间分辨率，传统阴极选通模块存在开关速度慢、只有负压输出或正负压不能满幅值输出等问题。本文基于 CMOS推挽输出结构和电压电平转移电路，设计实现一种能够使用低边驱动器驱动 PMOS和 NMOS开关的阴极选通模块，并采用死区时间控制避免上、下管交叉导通。实测验证该电路具有结构简单、性能可靠等优点，实现了 ns级上升、下降沿，占空比 0～100%可调和满幅值＋30～－200 V脉冲输出，十分适合微光像增强器阴极选通使用。

设计了一种基于功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的高压脉冲电源。该发生器采用多只MOSFET的串联技术, 形成高压、高重复频率开关组件。用高压开关组件开展脉冲发生器设计, 搭建了一个15只1 kV的高速MOSFET串联的脉冲发生器实验装置, 在500 Ω负载上获得前沿小于5 ns、幅度大于10 kV、脉宽约100 ns, 瞬态频率达400 kHz的高压脉冲。设计的高压开关组件结构紧凑, 可靠性高, 可应用于多种脉冲发生器。

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。

反应式脉冲发生器是一种利用快速化学反应变化而产生高功率电磁脉冲的脉冲发生系统, 其工作的核心是通过爆炸产生化学反应所需的环境, 为了研究起爆方式对其产生的脉冲影响情况, 以典型Φ26 mm脉冲发生器为研究对象, 设计了端面点起爆、两端起爆和中心起爆3种起爆方式, 并进行了试验, 试验结果表明, 充电电压为5 kV时, 中心起爆能产生最大的脉冲电压, 两端起爆次之, 点起爆最小；试验得到的电压与反应材料的冲击波历经时间成二次曲线变化。