针对表面微孔阵列的构筑方法与微孔阵列参数对绝缘子真空沿面闪络性能的影响, 设计了 2种阵列结构, 利用激光旋转微加工的方法在圆柱形有机玻璃绝缘子侧面进行了 2种阵列的构筑, 同时控制激光作用参数分别获得直径为 300 μm与 200 μm的 2种表面微孔, 最终得到 4种微孔阵列结构。扫描电镜 (SEM)与三维轮廓仪分析表明, 通过激光旋转微加工的方法, 实现了直径分别为 300 μm与 200 μm, 深度为 50 μm左右的微孔点阵构筑。沿面闪络测试表明, 表面微孔构筑能够有效地提升沿面闪络电压 (实验中闪络电压提升 50%以上), 微孔直径越小提升效果越好; 在同种微孔直径下, 点阵结构对闪络电压无明显影响。

针对微孔阵列对铜表面二次电子发射系数(SEY)的抑制效应进行实验研究以提高电真空器件性能。首先利用Casino软件模拟了入射能量分别为0.5 keV和3 keV的电子束垂直入射到方形微孔阵列表面的SEY, 分析了方孔阵列的深宽比和孔隙率对本征二次电子发射系数(ISEY)、背散射二次电子发射系数(BSEY)及总二次电子发射系数(TSEY)的影响。然后采用半导体光刻工艺在铜箔表面制备具有不同形貌参数的圆孔阵列, 采用激光扫描显微镜进行形貌分析和几何结构参数提取, 采用二次电子测试平台进行TSEY测试。仿真结果表明：微孔阵列的深宽比、孔隙率越大, 其SEY抑制特性越明显；随着微孔阵列深宽比逐渐增大, SEY逐渐趋于饱和；入射电子束能量较低时, 微孔阵列对SEY抑制效应比入射能量较高时更为明显。实验结果表明：微孔阵列能有效抑制铜表面SEY, 实测结果与仿真结果规律一致, 为微孔阵列结构用于铜表面SEY抑制提供了依据。

针对制作尺度<10 μm的超小微细阵列网板非常困难的问题，提出了采用过电铸工艺制造超小尺寸微细阵列网板的方法。建立了过电铸工艺过程的电场模型，利用有限元分析技术对过电铸工艺过程进行模拟仿真。选取优化的工艺参数(烘胶 120 ℃/60 min，曝光 3 000 mJ/cm2，显影 2 min等)利用光刻制作了高度为50 μm、直径为50 μm的AZ EXP 125nXT-10A光刻胶群柱结构，以此胶膜结构作为模具进行了过电铸工艺实验，并与仿真结果进行对比，结果证明了有限元仿真的正确性。最后，通过过电铸缩孔2 h获得了厚度达70 μm，孔径为4 μm的微细阵列网板结构。实验表明，过电铸工艺是一种低廉、安全、可批量生产的制作超小阵列网板的方法。