为测量4 MV感应电压叠加器的电压，设计和标定了多个D-dot电压探头。频响测试结果表明探头频率上限大于270 MHz，满足待测电压信号频率响应需求。标定中，由于分压器与探头的安装位置不同，为了避免传输线阻抗失配导致快前沿电压信号在不同测量点的电压波形差异，采用前沿数百纳秒的脉冲信号开展标定。由于探头的低频特性同时满足标定与实测的需求，因而标定的准确性得以保证。考虑装配结构及精度对探头灵敏度的直接影响，次级电压探头采取了在感应腔逐级安装过程中的在线标定方法。由于靠近二极管的电压探头受到电子等影响导致波形畸变，因此直接测量负载电压存在困难。4 MV装置的多发实验结果表明，输出端传输线上电压波形与其下游位置电压波形之差，与用两者之间电感计算的电压波形相吻合，说明采用二极管上游电压探头的测量结果来计算二极管电压是行之有效的。

为了解决测量脉宽达到μs量级的方波信号的平顶衰落问题，设计了改进的双端匹配电容分压器。对采取双端匹配方式的电容分压器进行了频域和时域仿真。仿真结果表明，双端匹配方式的中频段幅频特性不平坦，方波响应波形也存在过冲。通过仿真计算调整了始端电阻以及对应的末端电容，实现了双端匹配方式的优化设计。实验结果表明：当低压臂电容为2 nF的情况下，使用电长度为50 ns的电缆的改进双端匹配电容分压器可以得到过冲小于2%，无平顶衰落的波形。

介绍了一台大型垂直极化有界波模拟装置所用中间储能电容器（简称中储电容器）的设计过程和实验结果。电容器采用基于元件和组件的模块化设计，呈锥台状结构，支撑壳体为真空工艺玻璃钢材料。电容器容值由模拟装置等效的二级脉冲压缩回路决定，取值为1.8 nF。电容器内部绝缘介质为十二烷基苯，外部绝缘介质为45#变压器油，设计耐压3 MV，其绝缘长度主要由元件的体绝缘特性决定。采用三维电磁仿真软件估算中储电容器与中储开关构成回路的电感为659 nH，接近于实测数据623 nH。电容器上脉冲电压的测量通过对电容器电流进行积分来获取，而电流的采集采用封装在SF₆气体中的3个膜电阻并联后所构成测量模块实现。实际运行数据表明，中储电容器容值达到设计值，测量探头标定系数稳定，在工作电压3.1 MV条件下未发生绝缘问题。

陶瓷电击穿问题涉及热、光、电多场耦合效应, 一直是非平衡物理学研究的重点和热点。本工作在不同烧结温度下制备了晶粒尺寸大小不同的氧化锌陶瓷, 采用脉冲高压发生装置对陶瓷进行击穿实验, 通过对陶瓷击穿过程的分析和对比, 研究了ZnO陶瓷体击穿的时间步骤。结果显示, 不同晶粒大小的陶瓷击穿过程均在7 μs之内, 典型的压降曲线分为三个阶段。第一个阶段对应于材料中的气孔击穿和击穿通道初步形成; 第二阶段对应于晶界击穿; 第三个阶段是导电通道的完全形成。研究数据显示, 晶粒击穿过程的持续时间最长, 晶界次之, 气孔的击穿时间最短。不同烧结温度下, 样品晶界和晶粒的击穿时间以及气孔的击穿速度均存在差异。