CN104868882A - 一种产生快前沿高电压单脉冲矩形波的电脉冲发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种产生快前沿高电压单脉冲矩形波的电脉冲发生装置，包括主机和薄膜开关，采用三板传输线(即下板电极、中板电极、上板电极)，通过采垂直放置薄膜开关技术、将负载电阻安置在空气中，并且电阻长度与三板传输线上、下板电极的距离相等等方式减小了各部件的杂散电容，在负载电阻上获得前沿小于1ns，脉宽10±1ns的脉冲方波波形，并且降低了传输线耐压能力的设计要求，无需采用特制高电压电缆作为传输线。解决了非同轴结构应用中存在波形畸变的技术问题，本发明减小了磨损，在设计与加工方面不需高要求也可达到足够的定位精度，提高了可靠性。

Description

一种产生快前沿高电压单脉冲矩形波的电脉冲发生装置

技术领域

本发明涉及一种单脉冲矩形波发生装置，特别是涉及一种产生前沿≤0.8ns、幅值15～50kV可调、宽度为10ns左右的高电压单脉冲矩形波发生装置。

背景技术

单脉冲矩形波发生装置用于产生具有一定宽度的单脉冲矩形波，由于发生装置中开关及连接结构等非理想因素的限制，实际输出波形为具有一定前后沿的近似梯形波。在不与GB/T 9317-1988中方波定义相混淆的情况下，为与本领域通常称呼相一致，在本发明中称这种矩形波为方波。其发生装置称为方波发生器。

方波发生器在高电压、脉冲功率技术和电磁脉冲效应研究等领域中有重要的用途，例如校验测量系统、作为效应实验信号源等。随着技术的发展，前沿为数纳秒的脉冲在上述领域中经常会遇到。在这种情况下，对于高电压、大电流的测量而言，如果对分压器、分流器、罗可夫斯基(Rogowski)线圈等测量系统进行方波响应校验，就要求方波脉冲信号不但有快的前沿，而且要有高的幅值。如果使用幅值较低的方波作为方波响应实验的信号源，经测量系统衰减后的输出信号就很微弱，易受电磁干扰的影响，不易给出正确的结果。此外，电磁脉冲效应研究对快前沿、高幅值的脉冲信号源的需求越来越迫切，对方波发生器同样提出了快前沿和高幅值的要求。因此，研制前沿≤1ns、幅值50kV左右的高电压方波发生器是很必要和有实际意义的。

已经公开发表的方波脉冲发生器的研究有以下文献：

[1]毛志国,邹晓兵,刘锐等.一种10kV方波电压发生器[J].高电压技术.2007，33(10)41～44

[2]刘锐,邹晓兵,王新新.用于标定分压器的高电压毫微秒脉冲发生器[J].电工电能新技术.200625(02)64～66

[3]张琦,石立华,邵志学.50Ω输出的四形成线纳秒级高电压方波发生器设计[J].电波科学学报2011,26(5):938～943

[4]贺元吉,张亚洲,李传胪.一种高压ns级脉冲形成电路.高电压技术,2000,26(4):13～15

[5]S.Katsuki,K.Moreira,F.Dobbs et al.Bacterial decontamination withnanosecond pulsed electric fields.Power Modulator Symposium,2002and 2002High-Voltage Workshop,July,2002:648-651

文献[1-4]采取同轴传输线配合气体火花开关或真空开关产生方波脉冲，前沿最短做到2ns，幅值最高10kV。

文献[5]使用固态三板传输线配场畸变开关产生方波脉冲，生成前沿2ns、幅值30kV的方波脉冲。

以上文献中所使用的开关均为气体开关，间隙电感较大，不易达到前沿0.8ns的指标。目前，满足前沿小于2ns的方波发生器通常使用汞润开关作为其中的闭合开关，虽然输出方波的前沿很快，但方波的幅值通常只有几百伏到2kV左右。目前了解到国内外一些方波发生器的性能参数，这些方波发生器尚不能同时满足幅值高和前沿快两个方面的要求，或者技术过于复杂。

中国国家发明专利00113814.6(一种快前沿高电压方波脉冲发生器)介绍了一种高电压方波发生器，该发生器使用单个放电间隙薄膜介质开关，绝缘薄膜一侧的开关电极为杯盖形，内部安装针状金属细杆，利用电磁铁驱动撞击薄膜进行触发。绝缘薄膜另一侧的开关电极采取套筒状变直径同轴结构，与单根或多根并联的工业标准同轴电缆相连，传输线与开关结构相应，采用单根或多根并联的工业标准同轴电缆，布置为双传输线形式，中间接阻抗为传输线阻抗2倍的负载。工作时给传输线加高电压，驱动电磁铁触发薄膜开关使之快速闭合，在传输线中引起电磁波折、反射过程，在负载上形成方波脉冲。该方波脉冲由标准同轴电缆引出。对按该发明设计的原理样机的测试结果表明，该发生器输出方波脉冲的前沿可达1至2ns，电压幅值可达12kV，波形规则。根据该专利技术内容形成一篇文献如下：

[6]马连英，曾正中，费国强，等.基于绝缘薄膜开关的快前沿高压方波发生器[J].电工电能新技术，2001(3)：38-40

相关专利00113814.6，所存在的问题有：

a、输出端为同轴型输出，对部分应用不方便，例如对于非同轴结构的分压器、分流器等，在同轴型输出的方波发生器上标定并不方便，虽然可以采用转换输出结构，但转换中将带来波形畸变，影响标定等应用。

b、由于采用标准同轴电缆作为高电压脉冲形成部件，为了配合同轴电缆而设计的同轴型薄膜开关的工作电压偏低，难以满足幅值在12kV以上的应用需求。

c、薄膜开关横向放置，容易磨损，对开关设计与加工精度的要求高，结构复杂，降低了可靠性。

专利201420058247(一种基于薄膜开关的全自动方波发生器)是在专利00113814.6基础上增加了自动换膜装置，并未解决以上问题。

发明内容

针对现有技术中所存在的问题，本发明的目的是获得一种前沿≤0.8ns、电压幅值15～50kV可调的针对非同轴结构应用的方波发生器。本发明采用三板传输线结构，解决了专利00113814.6在非同轴结构应用中波形畸变的问题；该结构更方便非同轴结构测量探头的安装测试，也容易将电压提升至50kV。另外，本发明通过采用垂直放置薄膜开关的方式，减小了磨损，在设计与加工方面不需高要求也可达到足够的定位精度，提高了可靠性。

本发明的技术解决方案：

一种产生快前沿高电压单脉冲矩形波的电脉冲发生装置，包括主机和薄膜开关，其特殊之处在于：所述主机包括主机外壳1、下板电极2、中板电极3、上板电极4、中板引出电极5、上板引出电极6、至少三个下板支撑绝缘子10、至少三个第一通用支撑绝缘子11、至少三个第二通用支撑绝缘子32、下脉冲输出电极12、上脉冲输出电极13，主机盖板18和负载电阻15；

所述下板支撑绝缘子10固定在主机外壳1底部，所述下板电极2固定在下板支撑绝缘子10上，所述下脉冲输出电极12穿过主机外壳1的侧壁且与下板电极2固定连接，所述下脉冲输出电极12与主机外壳1的侧壁密封连接；

所述第一通用支撑绝缘子11固定在下板支撑绝缘子10上方，所述中板电极3固定在第一通用支撑绝缘子11上，所述中板引出电极5的一端与中板电极3固定连接，所述中板引出电极5的另一端穿过主机外壳1的侧壁且与主机外壳1接触处密封连接；

所述第二通用支撑绝缘子32固定在第一通用支撑绝缘子11上，所述上板电极4固定在第二通用支撑绝缘子32上，所述上脉冲输出电极13穿过主机外壳1的侧壁且与上板电极4固定连接，所述上脉冲输出电极13与主机外壳1的侧壁密封连接；所述上板引出电极6穿过主机外壳1的侧壁且与上板电极4固定连接，所述上板引出电极6与主机外壳1的侧壁密封连接；所述主机盖板18位于主机壳体1上方；

所述负载电阻15固定在下脉冲输出电极12和上脉冲输出电极13之间，所述薄膜开关19固定在中板引出电极5和上板引出电极6之间。

上述薄膜开关19包括下电极20、上电极21、触发针22、触发针拉杆23、连接座24、触发电磁铁25、触发针复位弹簧26、电磁铁吸盘27、换膜电磁铁28、换膜复位弹簧29、电磁铁固定板30和绝缘薄膜31；

所述下电极20固定在中板引出电极5上，所述上电极21固定在上板引出电极6上，所述触发针拉杆23和触发针22固定连接，所述触发针22位于上电极21内，所述触发针拉杆23的另一端穿过触发电磁铁25与触发针复位弹簧26后同触发针复位弹簧26另一端紧固。所述触发电磁铁25和上电极21固定连接，所述触发电磁铁25另一端和电磁铁吸盘27紧固。所述连接座24固定在上板引出电极6上，所述触发针拉杆23、触发电磁铁25、触发针复位弹簧26和电磁铁吸盘27均位于连接座24内，所述连接座24的顶部固定有电磁铁固定板30，所述电磁铁吸盘27和电磁铁固定板30之间设置有换膜复位弹簧29，所述电磁铁固定板30上固定有换膜电磁铁28，所述换膜电磁铁28位于连接座24内，所述换膜复位弹簧29套装在换膜电磁铁28上；

所述上电极21、下电极20为圆柱形，顶部为平面，与侧面通过通过1/4圆弧平滑连接；

所述下电极20的顶部设置有下小孔，所述上电极21的顶部设置有上小孔，所述下小孔与上小孔针对。

上述下脉冲输出电极12与主机外壳1的侧壁通过密封圈、密封盖板以及螺钉固定密封连接；所述上脉冲输出电极13与主机外壳1的侧壁通过密封圈、密封盖板以及螺钉固定密封连接。

上述负载电阻15由多根放置在空气中并联的陶瓷电阻组成。

上述上板电极4与上板引出电极6之间通过上板连接电极7连接。

上述下脉冲输出电极10与下板电极2之间设置有调节垫片且通过螺钉固定连接；所述上脉冲输出电极13与上板电极4之间设置有调节垫片且通过螺钉固定连接。

本发明技术解决方案的优点：

1、采用三板传输线代替同轴线作为Blumlein线，电极间绝缘介质采用变压器油等液体绝缘介质，从而增强传输线的绝缘能力，提高了工作电压。由于变压器油的介电常数大于空气，因此在相同脉宽的要求下，大大缩小了发生器体积。同时，通过更换不同介电常数的非极性液态绝缘介质并匹配相应的电阻，可改变输出方波脉冲的脉宽。

2、在高电压(±50kV)工作状态下，通过采用①前述的垂直放置薄膜开关技术；②将负载电阻安置在空气中，并且电阻长度与三板传输线上、下电极的距离相等等方式减小了各部件的杂散电容，在负载电阻上获得前沿小于1ns，脉宽10±1ns的脉冲方波波形，并且降低了传输线耐压能力的设计要求，无需采用特制高电压电缆作为传输线。

3、总体结构紧凑，可靠性高。薄膜开关、传输线和负载之间采用的连接方式既牢固紧凑，又方便操作。

4、本发明通过采用垂直放置非同轴薄膜开关的方式，减小了磨损，在满足足够的定位精度的前提下，降低了设计与加工方面的要求，提高了可靠性。

附图说明

图1为本发明方波脉冲发生器结构示意图；

图2为本发明薄膜开关结构示意图；

其中附图标记：1-方波发生器主机外壳，2-下板电极，3-中板电极，4-上板电极，5-中板引出电极，6-上板引出电极，7-上板连接电极，8-密封盖板I，9-密封盖板II，10-下板支撑绝缘子，11-第一通用支撑绝缘子，12-下脉冲输出电极，13-上脉冲输出电极，14-调节垫片，15-负载电阻，16-绝缘子紧固螺母，17-绝缘拉杆，18-主机盖板，19-薄膜开关，20-下电极，21-上电极，22-触发针，23-触发针拉杆，24-连接座，25-触发电磁铁，26-触发针复位弹簧，27-电磁铁吸盘，28-换膜电磁铁，29-换膜复位弹簧，30-电磁铁固定板，31-绝缘薄膜，32-第二通用支撑绝缘子，33-高压充电电源，34-电磁铁触发装置。

具体实施方式

本发明设计了一种垂直放置的快前沿固体薄膜开关19，并与阻抗为25Ω的三板传输线(包含下板电极2、中板电极3、上板电极4)以及阻值为50Ω的负载电阻15连接，组合成可产生前沿0.8ns，电压幅值50kV的方波脉冲发生器。薄膜开关19和负载电阻15工作在空气中，薄膜开关19通过上板引出电极6、中板引出电极5分别和上板电极4、中板电极3相连，负载电阻15通过上脉冲输出电极13、下脉冲输出电极12分别和上板电极4、下板电极2相连。三板传输线工作在变压器油中。上板引出电极6、中板引出电极5、上脉冲输出电极13、下脉冲输出电极12穿过在主机外壳1表面上的孔道以保证电连接，并采用耐油密封圈对油介质进行密封。为保证主机外壳1不变形，采用绝缘拉杆17以固定主机外壳。

方波脉冲发生器整体结构为长方体，分为主机与薄膜开关两部分。方波脉冲发生器主机外壳1材料使用聚苯乙烯，采用机床加工并焊接而成；主机盖板18材料可使用聚苯乙烯、尼龙、聚乙烯等绝缘材料，通过机床加工而成；下板支撑绝缘子10、第一通用支撑绝缘子11和第二通用绝缘子32采用聚四氟乙烯材料，可通过机床加工获得；绝缘子紧固螺母16可使用尼龙、聚四氟乙烯等绝缘材料，通过机床加工获得；密封盖板I、II(8、9)采用尼龙材料，通过机床加工获得，并采用陶瓷螺钉固定；绝缘拉杆17材料可选用尼龙、聚四氟乙烯等，通过机床加工获得；脉冲发生器主机的金属部件(上中下三板电极(4，3，2)，上、中板引出电极(6，5)，上板连接电极7，上、下脉冲输出电极(13，12)，调节垫片14等)均采用铝合金材料，目的是减轻重量，可通过机床加工获得。负载电阻15选用低电感的陶瓷体电阻。薄膜开关19的上下电极(21，20)、触发针22、连接座24均使用不锈钢材料并经机床加工获得；触发针拉杆23及电磁铁固定板30使用尼龙材料，通过机床加工获得；电磁铁吸盘27采用普通钢或磁钢材料，通过机床加工获得；触发针复位弹簧26、换膜复位弹簧29、触发电磁铁25、换膜电磁铁28则直接购买成品。

薄膜开关19采用非同轴结构，其电极形状为圆柱形，主要包括上电极21、下电极20、触发针22、连接座24以及由电磁铁构成的触发机构。上、下电极(21、20)主体为圆柱形，其电极顶端中间部位为平面结构，通过1/4圆弧与柱形侧面平滑连接。平面区域很小，以至于电极顶端整体看来类似纯粹的半球形，尽量减小了该区域的杂散电容，有利于最终方波的良好输出。下电极20顶端中心有一个半径0.5mm的孔，以避免触发针22的直接撞击，可延长触发针22的使用寿命。下电极20依靠螺钉与中板引出电极5紧密连接。上电极21内部镂空，顶端开有通孔，方便触发针22的安装和运动。触发针22的结构为圆柱形基座上带一个圆锥形针尖。触发针基座与上电极21内部为紧密配合，限制触发针22仅能在轴向上运动。连接座24成同轴圆筒状，依靠法兰、螺钉与上板引出电极6紧密连接。连接座24内部安装放置电磁铁、上电极和触发针。连接座24与上电极21之间为紧密配合安装，限制上电极21仅能在轴向上移动。

薄膜开关安装时首先将触发针22与触发针拉杆23组装成一体，触发针拉杆23另一端穿过触发电磁铁25与触发针复位弹簧26后同触发针复位弹簧26另一端紧固。触发电磁铁25底端与上电极21固定连接，另一端再与电磁铁吸盘27紧固，整体装入连接座24内部。将换膜电磁铁28与电磁铁固定板30紧固，套上换膜复位弹簧29，装到连接座24上并用螺钉固定。再将这一整套安装到方波发生器上板引出电极6上。将薄膜开关19的下电极20安装在中板引出电极5上，调整下电极20位置，使下电极20顶端的下小孔对准上电极21顶端的上小孔，然后固定下电极20。

方波脉冲发生器的主机主要包括三板传输线、主机外壳1、上板引出电极6、中板引出电极5、上下脉冲输出电极(13、12)、负载电阻15、各种支撑绝缘子以及密封结构等。

三板传输线由下板电极2、中板电极3、上板电极4组成，传输线宽400mm，相邻两板电极间距为56.6mm，整体浸泡于变压器油中。三板传输线分为上下两层，单层波阻抗为25Ω，采用聚四氟乙烯作为绝缘支撑。中板电极3为高电压电极，上、下板电极(4、2)为地电极(直流充电时)。三板传输线一端，即上板电极4和中板电极3之间，连接薄膜开关19；另一端，即上板电极4和下板电极2之间，连接负载电阻15。负载电阻15安置在空气中并选择适当的长度，有利于减小该处的杂散电容和适当增加该处的杂散电感。负载电阻15为多根同轴电阻并联而成，等效电阻值为50Ω。负载电阻15选用陶瓷电阻并采用多根并联的方式，以保证负载的额定功率能够承受满足方波发生器的高功率(～50×10⁶W)输出。同时，负载电阻15的拆卸安装方便，可另外储存，以避免运输途中由于颠簸振动而导致负载电阻15的损坏。

方波脉冲发生器主机安装时首先将下板支撑绝缘子10固定到外壳1上，放置好下板电极2。插入下脉冲输出电极12，对好孔位，取出下板电极2，在下脉冲输出电极12处于外壳外部的部分套上密封圈与密封盖板Ⅱ9，用套有密封圈的陶瓷螺钉上紧。螺钉通孔处均开有六角沉孔，可将螺钉头部包裹在内，同时起到角向固定作用。将下板电极2盖上，同时在下板电极2与下脉冲输出电极12之间夹入调节垫片14，使用螺钉紧固。在每个下板支撑绝缘子10上各安装一个第一通用支撑绝缘子11，固定下板电极2并起支撑中板电极3作用。放置好中板电极3，插入中板引出电极5与之相抵。取出中板电极3，将中板引出电极5套上密封圈及密封盖板Ⅰ8并用陶瓷螺钉固定好，重新放入中板电极3并与中板引出电极5紧固。再用第二通用支撑绝缘子32固定中板电极3并支撑上板电极4。插入上板引出电极6，定位后取出上板电极4，将上板引出电极6套上密封圈及密封盖板Ⅱ9并上紧，重新放入上板电极4，使用上板连接电极7将上板电极4与上板引出电极6紧固。插入套好密封圈及密封盖板Ⅱ9的上脉冲输出电极13，插入过程中先用陶瓷螺钉连接却先不上紧，待上脉冲输出电极13到位后上紧陶瓷螺钉，之后在上脉冲输出电极13与上板电极4之间插入调节垫片14再紧固。利用绝缘子紧固螺母16将上板电极4与第二通用支撑绝缘子32紧固。之后安装绝缘拉杆17并盖上主机盖板18。最后在两脉冲输出电极之间安装负载电阻15。

使用前首先使用高压电缆连接高压充电电源33输出端与中板引出电极5并固定，将地线接到下脉冲输出电极12上。将换膜电磁铁28、触发电磁铁25的触发线缆接到电磁铁触发装置34上。

工作时首先启动换膜电磁铁28抬起薄膜开关的上电极21，在上电极21、下电极20间取出旧绝缘薄膜，插入一片新绝缘薄膜，再放下上电极21，将绝缘薄膜31压紧。启动高压充电电源33对中板电极3充电，待达到预设电压后启动触发电磁铁25使触发针22破坏绝缘薄膜31引发击穿，此时在两脉冲输出电极之间产生高电压方波脉冲，方波幅值与预设电压相当。之后自动退压、接地，一次实验结束。

本发明设计的工作组合模式，充分利用了薄膜开关19击穿距离短，放电前沿快的特点以及三板传输线和负载电阻15耐高压的特点，基于单脉冲方波形成的原理，可实现产生快前沿、高电压的单脉冲方波信号。薄膜开关19的上、下电极(21、20)采用球头形，可减小电极间的电容，抑制方波信号过冲。薄膜开关下电极20顶端的小孔，可延长触发针22的使用寿命。通过改变绝缘介质的种类和匹配负载的电阻值，本发明还可产生不同脉宽的快前沿、高电压方波信号。

方波脉冲发生器检测：通过10、20、30、40和50kV的实验测试，产生的方波信号前沿为0.8ns、脉宽为11ns、顶部平直度为7.5％，无明显过冲。实验结果表明，方波发生器关键部件：固体薄膜开关、三板传输线和负载电阻的结构简单，安装操作方便，易于维护。所产生方波信号的前沿达到同类产品一流水平，而幅值远高于现有产品。极大拓展了同类产品的应用领域。

Claims (6)

1.一种产生快前沿高电压单脉冲矩形波的电脉冲发生装置，包括主机和薄膜开关，其特征在于：所述主机包括主机外壳(1)、下板电极(2)、中板电极(3)、上板电极(4)、中板引出电极(5)、上板引出电极(6)、至少三个下板支撑绝缘子(10)、至少三个第一通用支撑绝缘子(11)、至少三个第二通用支撑绝缘子(32)、下脉冲输出电极(12)、上脉冲输出电极(13)，主机盖板(18)和负载电阻(15)；

所述下板支撑绝缘子(10)固定在主机外壳(1)底部，所述下板电极(2)固定在下板支撑绝缘子(10)上，所述下脉冲输出电极(12)穿过主机外壳(1)的侧壁且与下板电极(2)固定连接，所述下脉冲输出电极(12)与主机外壳(1)的侧壁密封连接；

所述第一通用支撑绝缘子(11)固定在下板支撑绝缘子(10)上方，所述中板电极(3)固定在第一通用支撑绝缘子(11)上，所述中板引出电极(5)的一端与中板电极(3)固定连接，所述中板引出电极(5)的另一端穿过主机外壳(1)的侧壁且与主机外壳(1)接触处密封连接；

所述第二通用支撑绝缘子(32)固定在第一通用支撑绝缘子(11)上，所述上板电极(4)固定在第二通用支撑绝缘子(32)上，所述上脉冲输出电极(13)穿过主机外壳(1)的侧壁且与上板电极(4)固定连接，所述上脉冲输出电极(13)与主机外壳(1)的侧壁密封连接；所述上板引出电极(6)穿过主机外壳(1)的侧壁且与上板电极(4)固定连接，所述上板引出电极(6)与主机外壳(1)的侧壁密封连接；所述主机盖板(18)位于主机壳体(1)上方；

所述负载电阻(15)固定在下脉冲输出电极(12)和上脉冲输出电极(13)之间，所述薄膜开关(19)固定在中板引出电极(5)和上板引出电极(6)之间。

2.根据权利要求1所述的产生快前沿高电压单脉冲矩形波的电脉冲发生装置，其特征在于：所述薄膜开关(19)包括下电极(20)、上电极(21)、触发针(22)、触发针拉杆(23)、连接座(24)、触发电磁铁(25)、触发针复位弹簧(26)、电磁铁吸盘(27)、换膜电磁铁(28)、换膜复位弹簧(29)、电磁铁固定板(30)和绝缘薄膜(31)；

所述下电极(20)固定在中板引出电极(5)上，所述上电极(21)固定在上板引出电极(6)上，所述触发针拉杆(23)和触发针(22)固定连接，所述触发针(22)位于上电极(21)内，所述触发针拉杆(23)的另一端穿过触发电磁铁(25)与触发针复位弹簧(26)后同触发针复位弹簧(26)另一端紧固，所述触发电磁铁(25)和上电极(21)固定连接，所述触发电磁铁(25)另一端和电磁铁吸盘(27)紧固，所述连接座(24)固定在上板引出电极(6)上，所述触发针拉杆(23)、触发电磁铁(25)、触发针复位弹簧(26)和电磁铁吸盘(27)均位于连接座(24)内，所述连接座(24)的顶部固定有电磁铁固定板(30)，所述电磁铁吸盘(27)和电磁铁固定板(30)之间设置有换膜复位弹簧(29)，所述电磁铁固定板(30)上固定有换膜电磁铁(28)，所述换膜电磁铁(28)位于连接座(24)内，所述换膜复位弹簧(29)套装在换膜电磁铁(28)上；

所述上电极(21)、下电极(20)为圆柱形，顶部为平面，与侧面通过通过1/4圆弧平滑连接；

所述下电极(20)的顶部设置有下小孔，所述上电极(21)的顶部设置有上小孔，所述下小孔与上小孔针对。

3.根据权利要求1或2所述的产生快前沿高电压单脉冲矩形波的电脉冲发生装置，其特征在于：所述下脉冲输出电极(12)与主机外壳(1)的侧壁通过密封圈、密封盖板以及螺钉固定密封连接；所述上脉冲输出电极(13)与主机外壳(1)的侧壁通过密封圈、密封盖板以及螺钉固定密封连接。

4.根据权利要求3所述的产生快前沿高电压单脉冲矩形波的电脉冲发生装置，其特征在于：所述负载电阻(15)由多根放置在空气中并联的陶瓷电阻组成。

5.根据权利要求4所述的产生快前沿高电压单脉冲矩形波的电脉冲发生装置，其特征在于：所述上板电极(4)与上板引出电极(6)之间通过上板连接电极(7)连接。

6.根据权利要求5所述的产生快前沿高压单脉冲矩形波的电脉冲发生装置，其特征在于：所述下脉冲输出电极(10)与下板电极(2)之间设置有调节垫片且通过螺钉固定连接；所述上脉冲输出电极(13)与上板电极(4)之间设置有调节垫片且通过螺钉固定连接。