重复脉冲功率技术是脉冲功率技术发展方向之一。传统的均匀场气体火花开关由于其结构简单、耐压高、通流能力强等优点常被用作为脉冲功率的开关元件,但因受限于开关绝缘恢复时间,开关重复频率一般被限制在几十Hz,无法实现高重复频率运行。电晕稳定开关是对传统气体火花开关结构进行的简单改进,通过设计极不均匀场间隙,实现在直流或慢充电情形下脉冲功率系统的高重复频率运行。本文的研究工作主要围绕针板结构电晕稳定开关的静态特性、触发特性、开关寿命以及重复频率特性等内容展开。通过设计单针电晕稳定开关,总结了针板结构型开关设计的思路和技巧。单针电晕稳定开关静态和动态实验研究表明：当开关针电极直径为2mm,主间隙为10mm和触发间隙为2.5mm时,开关击穿时延和抖动可以分别控制在40ns和4ns以内,说明电晕稳定开关满足脉冲功率系统对多个开关导通分散性和稳定性的要求。在以上研究基础上,设计了三针触发型和六针自击穿型电晕稳定开关,搭建了一台全电感隔离型4级Marx发生器。通过该发生器的电路模拟和实验研究,可以得到如下初步结论：电晕稳定开关最大稳定工作电流可以达到2kA；四级发生器在单次脉冲能量22J,负载为300Ω时,可以得到重复频率频为200Hz,电压幅值为130kV,前沿为110ns的脉冲输出。说明电晕稳定开关能够实现较高重复频率的稳定运行,一定程度上提高Marx发生器的重复频率。从多针开关电极烧蚀结果推断,多针开关可以有效延长开关针电极的寿命。