介绍了所研制的脉冲功率装置的组成、脉冲形成单元的设计以及脉冲形成单元实验研究结果.研究了包含脉冲形成线的绝缘设计校验、装置的脉冲形成单元的抖动及其与主同步开关击穿延迟时间的抖动和脉冲输出开关的抖动的关系.实验结果表明:在3.6 MV脉冲电压作用下,脉冲形成线的前后尼龙隔板未出现表面闪络等绝缘问题,脉冲形成线的绝缘满足设计要求.主同步开关的抖动1.6 ns,脉冲输出开关的抖动小于3.1 ns,脉冲形成单元的整体抖动小于3.0 ns,满足装置同步性能要求.

设计了用于脉冲功率装置的4 MV水介质同轴-三平板型输出开关.该脉冲功率装置将由24路相同的独立模块组成,每路模块由Marx发生器、中间储能器、激光触发气体开关、脉冲形成线、水介质脉冲输出开关、脉冲传输线等组成.水介质脉冲输出开关是同轴-三平板结构水介质多通道自击穿开关,由输入输出电极、预脉冲屏蔽板和连接部件组成.进行了有预脉冲屏蔽板结构和无预脉冲屏蔽板结构的自击穿水开关实验研究.有预脉冲屏蔽板结构开关的输入、输出电极都是半球电极,直径分别是8 cm和5 cm;无预脉冲屏蔽板结构开关为针-板结构,输入电极为平板电极,输出电极为直径3 cm的电极棒.Marx发生器充电70 kV,开关的击穿电压为3 MV,放电电流为450 kA.在3 MV等级的击穿电压下,有预脉冲屏蔽板结构开关的抖动约6 ns,没有预脉冲屏蔽板结构开关的抖动减小至3 ns.