1、直線變壓器驅動源（LTD）技術是近年來發(fā)展起來的一種新的驅動技術，其工作原理類似于1:1的脈沖變壓器，通過多個模塊串并聯實現脈沖電壓、電流的疊加，不需要脈沖壓縮環(huán)節(jié)直接用以驅動負載。LTD具有廣泛的應用前景，但需要解決的首要問題是初級幾萬只甚至幾十萬只氣體開關的同步問題。開關同步性能直接影響到輸出脈沖的參數和穩(wěn)定性，低抖動是開關同步的關鍵；減小開關電感能使裝置輸出脈沖的前沿更陡，因此開展應用于 LTD的低電感低抖動氣體開關設計及性能研究

2、的課題顯得尤為重要。
　　本文從氣體開關導通機理分析，研究了開關導通時延和觸發(fā)抖動的影響因素，分析表明提高開關的工作場強，增加陰極表面電流能減小開關的時延和抖動。紫外光照射能夠為氣體間隙擊穿提供大量的種子電子，實現多電子引燃從而減小開關的時延和抖動，提高開關導通的穩(wěn)定性。本文根據氣體開關的紫外預電離結構建立了二維等離子體模型模擬預電離過程，結果表明預電離過程自由電子密度到達1020/m3，比109/m3的背景電子密度大很多。

3、>　　開關的優(yōu)化設計主要是對開關電場的勻場設計，文中通過 ANSYS仿真分析了電極形狀對電場以及電極利用率的影響，利用 PSpice仿真分析了預電離間隙距離對開關時延的影響。研究了電極燒蝕確定電極材料的選取原則，此外還開展了沿面放電實驗研究，總結出沿面放電的pd公式作為開關內腔沿面結構設計的參考依據。
　　紫外預電離氣體開關的實驗平臺包括充放電部分，觸發(fā)電路部分，測量顯示部分以及充放氣部分。本文設計了LTD單模塊放電回路中匹配的3

4、.2Ω水電阻；對脈沖變壓器型觸發(fā)器進行設計，對脈沖變壓器原方電容，原方放電開關等關鍵器件參數選取進行了分析。利用三電極氣體開關將幅值120kV觸發(fā)脈沖的前沿由800ns陡化到30ns；解決了實驗平臺中觸發(fā)放電時的地電位抬升以及強電磁干擾等導致測量時的干擾問題。此外通過改變開關從進出氣孔位置，以及增加電極屏檔解決了開關內腔沿面放電的問題。
　　紫外預電離開關性能測試包括開關的自擊穿電壓、工作范圍的確定，以及開關時延和抖動的測量。實驗

5、發(fā)現觸發(fā)脈沖過壓倍數達到80％后，開關能工作的最低欠壓比能降低到40%。通過對比實驗測試了預電離，預電離時刻，以及脈沖陡度對開關性能的影響，結果表明預電離能減小陽極間隙擊穿的時延和抖動，預電離時刻較早，脈沖陡度較大時，開關的時延和抖動相對更小。實驗測試不同欠壓比和不同氣壓條件時的開關性能，結果表明欠壓比提高時，開關的時延和抖動將減小，開關氣壓提高時會使開關的時延和抖動增大。紫外預電離開關的電感為30nH左右，電阻為40mΩ左右。開關工作