提出一种多级串联共用腔体新结构快脉冲直线变压器驱动源(FLTD),每级采用一个不包围磁芯支路和角向传输线实现单级感应腔同步触发,引入一路外触发脉冲实现共用外腔体的多级串联FLTD按理想感应电压叠加器(IVA)时序触发。三级串联共用腔体FLTD和常规三级串联FLTD的等效电路和三维电磁模型初步计算结果表明,新结构FLTD与常规结构FLTD具有相同的输出性能。采用新结构可大幅降低Z 箍缩ICF/IFE FLTD驱动源的触发与充电要求,具有重要工程应用价值。

在进行感应电压叠加装置设计时,为了使初级脉冲形成与传输系统产生的快前沿高压脉冲均匀耦合到次级传输线,需要建立感应腔的二维电路模型对电磁波在角向传输线中的传播过程进行分析,并基于电路计算结果优化设计角向传输线阻抗分布规律，使次级传输线中电流能够均匀分布。由于角向传输线结构复杂,没有精确求解阻抗值的解析公式,介绍了一种基于电报方程和瞬态电磁场仿真求解复杂结构传输线阻抗值的方法,采用该方法对等宽度和变化宽度两种结构角向传输线阻抗值进行了评估。研究结果表明，相比于三平板传输线阻抗计算公式,采用微带传输线阻抗计算公式对角向传输线阻抗值进行求解结果更加精确。

根据脉冲驱动源和负载参数, 提出了3 MV感应电压叠加器磁感应腔的设计指标为1.2 MV/70 ns。由感应腔的电流传输效率和真空同轴线绝缘要求, 确定了磁芯的几何尺寸; 研制了矩形比为0.5的预退火非晶磁环, 明确磁环数量不少于6只; 在30 T/s时, 实验测量的最大脉冲相对磁导率与饱和波模型计算结果相当; 估算磁感应腔的等效激磁电感约为7.3 μH, 涡流损耗电阻约为139 Ω。根据临界击穿场强的经验公式, 采用电场数值分析方法, 确定了磁感应腔的电气结构; 实验验证了磁感应腔设计有效性; 建立了基于磁感应腔的3 MV感应电压叠加器全电路模型, 阳极杆箍缩二极管电压、电流计算波形, 与实验结果基本相符。