随着脉冲功率技术的持续不断发展,其在国防建设以及国民生产中的应用越来越广泛。高功率脉冲电源作为脉冲功率技术的主要组成部分,也越来越受到人们的关注。为了满足空间电磁发射技术的需要,高精度的脉冲电源系统是必不可少的。而对于高功率脉冲电源系统来讲,其性能基本上取决于放电开关的特性。本课题作为空间电磁发射技术电源部分预研项目,描述了用于电磁轨道发射试验研究的脉冲电源系统的组成、特性和运行结构,对应用于脉冲电源系统的触发真空开关的导通特性进行了理论和实验分析。主要完成的工作有:(1)建立了单模块及多模块脉冲电源系统的数学模型;对毫秒级脉冲电源系统的组成及其重要元件进行了介绍,分析了各元件在电路中作用,提出了各元件的选择依据,并通过对单脉冲成形网络单元进行理论仿真,最终确定了脉冲电源系统中各功率元件的参数。(2)设计了八模块脉冲电源系统,并对其进行了相应的数值模拟;完成了脉冲电源系统时序控制器及放电开关触发回路的设计和样机研制;完成了电源系统数据采集装置的设计和样机研制;针对不同负载进行了电磁轨道发射试验,分析了实验结果与理论计算的差异。(3)通过分析多模块脉冲电源系统对放电开关的要求,提出了触发真空开关的主要技术参数;从初始等离子体的形成与发展,阐述了触发真空开关的触发和击穿机理,以及相关的影响因素;描述了触发真空开关的触发结构、触发方式及典型的触发电路,并针对不同的触发结构,提出了触发极的可靠性设计。(4)通过实验研究了场击穿式触发真空开关的性能,获得主间隙电压、极性配置、触发能量与触发导通时延以及分散性的关系。