超宽带高功率脉冲技术的研究是当前国际上很活跃的前沿高科技之一，大功率脉冲前沿的锐化即获得一个短的脉冲前沿是各国学者关注的问题。快速的上升时间很重要，它包含了电磁波的高频成分，可增加对器件的干扰，并且可以获得高的功率输出和装置的小型化。气体开关技术是脉冲前沿锐化的关键技术。开关元件的参数和特性对脉冲的上升前沿、辐值产生最直接、最敏感的影响。 气体开关是在电极间充以绝缘气体，当气体从绝缘状态由于放电形成高电导的等离子状态时开关闭合：当气体从等离子状态恢复为绝缘状态时开关闭合。气体开关闭合时间的长短决定了脉冲前沿的上升时间。气体开关工作在超高电场、超强气压的条件下，开关的工作介质对高功率脉冲的前沿锐化起着关键性的作用。电极是气体开关的重要组成部件，发射特性的好坏和表面状态影响着开关的闭合时间。通过对超高电压、超强气压下的气体放电理论、电极发射特性和开关中电流形成时间的分析并进行数值模拟来探索开关因素对脉冲锐化的影响。分析实验数据，并与数值分析结果对比。 采用气体开关技术获得短的脉冲前沿，数值模拟和实验数据分析得出一致的结论：脉冲前沿与外加电场、大气压强成正比。开关的闭合时间与气体压强和开关的过电压程度有关，气体开关在过电压(200％)和 10atm 的大气压强下，可得到皮秒量级的脉冲前沿上升时间。发射特性好且光滑的电极材料可获得短脉冲前沿。气体开关的火花隙电感和通道电阻的不匹配是影响开关闭合时间的主要因素，通过计算可知脉冲前沿的极限值可达几皮秒，设计的凹槽结构可以减少电感的同时不影响电阻与其的匹配。优化了气体开关的结构。采用气体放电的流注机制对气体开关的电流形成过程进行数值模拟，简单设计气体开关实验、测试方法及后期数据处理。