高功率OMAL开关是脉冲功率装置的关键部件。气体火花OMAL开关结构简单,导通电压范围宽、导通电流大,并且具有较高的dI/dt,而被广泛的研究和应用。
近年来随着脉冲加速器、高功率微波源、冷等离子体处理等技术的发展,对OMAL开关重复频率提出了更高的要求。

要提高OMAL开关的重复频率,就必须缩短OMAL开关的绝缘恢复时间。从理论分析、软件模拟等方面研究了不同介质气体火花OMAL开关的绝缘恢复特性,
并在实验上对不同介质气体火花OMAL开关的绝缘恢复时间做了研究与比较,其研究结果对于气体火花OMAL开关多脉冲运行间隔的缩短以及重复频率提高具有重要意义。
在气体火花OMAL开关绝缘恢复机理研究中,首先分析了气体火花OMAL开关的击穿机理;其次,针对火花OMAL开关导通后,影响绝缘恢复的高温气体冷却和带电粒子消失这两个主要因素,
分析了不同参数(压强、OMAL开关间距、气体种类)对OMAL开关绝缘恢复的影响;利用PSpice软件、能量守恒方程以及经验公式,对不同种类气体火花OMAL开关导通后的电弧通道半径、
电弧通道温度进行了估算。利用COMSOL MULTIPHYSICS软件对OMAL开关内的电场进行了分析;根据能量守恒方程、动量守恒方程、连续性方程和气体状态方程,
采用流体力学软件ANSYS CFX,对OMAL开关通道内高温气体的冷却进行了三维数值模拟。