CN104980128A - 高压纳秒脉冲电开关及高压纳秒脉冲发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及脉冲发生器技术领域，是一种高压纳秒脉冲电开关及高压纳秒脉冲发生装置，其包括第一导体块、绝缘块、第二导体块和紧固组件，紧固组件包括螺栓和螺母；第一导体块和第二导体块通过螺栓、螺母电连接；第一导体块的右端面上设有环形凹槽，环形凹槽的中部设有第一电极柱；环形凹槽与绝缘块的左端面围成气室；第一导体块上设有与气室连通的进气孔和换气孔；绝缘块上设有与气室连通的第一中心孔；第二导体块上设有与第一中心孔相对应的第二中心孔。本发明结构合理而紧凑，使用方便，其输出的脉冲幅值高、上升沿陡峭，更加有利于促进肿瘤细胞的凋亡，具有安全、省力、简便、高效的特点。

Description

高压纳秒脉冲电开关及高压纳秒脉冲发生装置

技术领域

本发明涉及脉冲发生器技术领域，是一种高压纳秒脉冲电开关及高压纳秒脉冲发生装置。

背景技术

脉冲电场是最近20年来发展起来的横跨生物电磁学、高电压和微电子等领域的新技术，已经被广泛应用在化疗药物输送、基因治疗、细胞融合、微生物消毒等生物医学领域。在场强高达1kV/cm时，宽度在微秒到毫秒级的脉冲可以使细胞膜的脂质双分子层暂时重新排列，形成微孔，帮助许多平时不能通过细胞膜的亲水性大分子顺利通过；当取消脉冲电场后，微孔会关闭而不会对细胞造成任何影响，这种现象称为电穿孔，由此人们提出了电穿孔疗法，即利用脉冲电场辅助化疗药物治疗肿瘤的方法，大大提高了细胞膜对化疗药物的渗透率，在增强化疗药物对肿瘤细胞的毒性作用的同时，还能通过降低化疗药物的使用剂量而减小对机体的毒副作用，自从日本学者Okino等首次将该疗法应用于临床后，各国相继将其成功应用于头颈癌、皮肤癌、胰腺癌、肝癌等恶性肿瘤的临床治疗。传统电穿孔疗法所用的脉冲是微秒级别的长脉冲，可导致细胞膜电穿孔，但不能避免化疗药物对患者身体的危害。

纳秒脉冲则是脉冲电场技术领域里青出于蓝而胜于蓝的新技术。所谓纳秒脉冲，是指宽度只有几个到几百个纳秒（甚至小于细胞外膜的充电时间）的电脉冲。由于纳秒超短脉冲对亚细胞结构具有特殊效应，它越来越受到细胞生物学家和临床医生的重视。试验证实，纳秒脉冲不会影响细胞外膜完整性，但对细胞的内部结构，尤其是细胞核的结构却有很大的影响。除了对细胞直接电击效应外，超短脉冲还激发第二效应，细胞会出现内钙释放，凋亡。由于癌细胞具有和正常细胞迥然不同的结构特征和电学特性，如：结构无序，较高的介电极化程度，细胞骨架塌缩，较大的核质比，线粒体活性降低，糖酵解水平增高，具有较高的平均温度，纳秒脉冲电场能通过诱导肿瘤细胞凋亡而使肿瘤组织缩小甚至消失，不需要毒性化疗药物的参与就能直接从内部杀伤肿瘤细胞，从而避免化疗药物引起的各种副作用，简化治疗过程，缩短治疗时间，对于肿瘤治疗具有特别重要的意义。

目前，国外医疗企业对于脉冲技术应用于临床已经有了很高的研发热情，微秒脉冲刀是世界上第一个获得专利并进入临床治疗的医疗设备，该产品由美国AngioDynamics公司研制，已经获得了美国FDA（Food and Drug Administration，食品药品监督管理局）批准，进入临床应用，已取得美国专利证书，专利名称：Method and system for nanoknife and MEMS platform，已获证书的专利: US7895885。

国内已经有重庆大学研发了陡脉冲治疗肿瘤的装置及其方法，专利申请号200710078282.7。

但是，上述这两种脉冲仪器的特点是应用微秒级别的脉冲，只能用于患者各种体表软组织的切除，由于高功率脉冲技术的限制，他们只能将脉冲的宽度压缩成长脉冲（微秒级别），长脉冲可以破坏细胞膜，引起热效应，因此对肿瘤的治疗效果以热效应为主，引起肿瘤的坏死而非凋亡。因此，提供一种纳秒级的脉冲发生装置成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种高压纳秒脉冲电开关及高压纳秒脉冲发生装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有脉冲发生器存在的高功率脉冲技术有限制、只能应用微秒级的脉冲、对肿瘤的治疗效果以热效应为主、引起肿瘤的坏死而非凋亡的问题。

本发明的第一种技术方案是通过以下措施来实现的：一种高压纳秒脉冲电开关，包括第一导体块、绝缘块和第二导体块，第一导体块固定安装在绝缘块的左端面上，第二导体块固定安装在绝缘块的右端面上；第一导体块和第二导体块电连接；第一导体块的右端面上设有环形凹槽，环形凹槽的中部设有第一电极柱；环形凹槽与绝缘块的左端面围成气室；第一导体块上设有与气室连通的进气孔；绝缘块上设有与气室连通的第一中心孔；第二导体块上设有与第一中心孔相对应的第二中心孔。

下面是对上述第一种技术方案的进一步优化或/和改进：

上述高压纳秒脉冲电开关还包括螺栓和螺母，第一导体块上设有沿轴向的第一安装孔，绝缘块上设有与第一安装孔相对应的第二安装孔，第二导体块上设有与第二安装孔相对应的第三安装孔；螺栓依次穿过第一安装孔、第二安装孔、第三安装孔并与螺母固定连接；螺栓和螺母为导体；或/和，第一导体块上设有与气室连通的换气孔，换气孔的出气口固定安装有开关阀。

上述环形凹槽与绝缘块的左端面之间设有密封圈；或/和，第二导体块的右端面设有能够固定安装同轴电缆的安装槽。

上述高压纳秒脉冲电开关还包括同轴电缆，同轴电缆的芯线左端依次穿过第二中心孔、第一中心孔并作为第二电极柱与第一电极柱相对，第二电极柱与第一电极柱之间留有空隙，同轴电缆的屏蔽线左端与第二导体块的右端面电连接。

本发明的第二种技术方案是通过以下措施来实现的：一种高压纳秒脉冲发生装置，包括上述第一种技术方案中的高压纳秒脉冲电开关，还包括第一直流电源、同轴电缆、气源、电容器、第一电极和第二电极，同轴电缆盘绕形成线圈，其中，同轴电缆的芯线盘绕形成第一线圈，同轴电缆的屏蔽线盘绕形成第二线圈；气源的出气口通过进气孔与气室连通，第一直流电源的第一极与第一线圈的输入端电连接，第一线圈的输出端依次穿过第二中心孔、第一中心孔并作为第二电极柱与第一电极柱相对，第二电极柱与第一电极柱之间留有空隙；第一直流电源的第二极与第二线圈的输入端电连接，第二线圈的输出端与第二导体块电连接；第一直流电源的第二极与第二线圈的输入端之间串联有电容器，电容器的两端分别连接有第一电极和第二电极。

下面是对上述第二种技术方案的进一步优化或/和改进：

上述高压纳秒脉冲发生装置还包括第二直流电源、手柄控制开关、第一继电器、第二继电器，电容器的输入端与第一电极的输入端之间串联有第一继电器，电容器的输出端与第二电极的输入端之间串联有第二继电器，第一继电器的第一控制接口通过手柄控制开关与第二直流电源的第一级电连接，第二继电器的第一控制接口通过手柄控制开关与第二直流电源的第一级电连接，第一继电器的第二控制接口与第二直流电源的第二极电连接，第二继电器的第二控制接口与第二直流电源的第二极电连接；或/和，高压纳秒脉冲发生装置还包括气体调压阀，气源的出气口与气体调压阀的进气口连通，气体调压阀的出气口与进气孔连通，进气孔与气室连通。

上述电容器的两端并联有脉冲虚拟示波卡；或/和，电容器的两端并联有脉冲计数器。

上述第一电极为针状电极、片状电极、花状电极或网状电极，第二电极为与第一电极相配合的针状电极、片状电极、花状电极或网状电极；或/和，第一直流电源的电压为0V至40000V，第二直流电源的电压为24V；或/和，第一导体块上固定安装有接地线。

本发明提供的高压纳秒脉冲电开关结构合理而紧凑，设计巧妙，其通过绝缘体将第一导体块和第二导体块隔离开，使得第一导体块、绝缘体、第二导体块的内部围成气室，可以在高压下发生击穿，使用方便，配合同轴电缆使用能产生高压纳秒脉冲，性能稳定可靠，使用寿命长；本发明提供的高压纳秒脉冲发生装置输出的脉冲幅值高、上升沿陡峭，通过气室内的气体间隙及气体压力，可实现输出脉冲幅值在10KV至30KV的范围内变化，上升沿更加陡峭，更加有利于促进肿瘤细胞的凋亡，输出纳秒脉冲的宽度在50ns至300ns的范围内可调，针对不同的肿瘤组织，可寻找到最佳的脉冲治疗窗口参数，配合不同的电极，能够对各种肿瘤起到有效地治疗作用，具有安全、省力、简便、高效的特点。

附图说明

附图1为本发明实施例一的主视剖视结构示意图。

附图2为附图1中所示结构安装紧固组件后的结构示意图。

附图3为附图2中所示结构与同轴电缆的连接结构示意图。

附图4为本发明实施例二高压纳秒脉冲发生装置的电路原理示意图。

附图5为本发明实施例三高压纳秒脉冲发生装置的电路原理示意图。

附图6为本发明实施例四高压纳秒脉冲发生装置的电路原理示意图。

附图7为本发明实施例五高压纳秒脉冲发生装置的电路原理示意图。

附图中的编码分别为：30为高压纳秒脉冲电开关，1为第一导体块，2为绝缘块，3为第二导体块，4为第一安装孔，5为第二安装孔，6为第三安装孔，7为螺栓，8为螺母，9为第一电极柱，10为气室，11为进气孔，12为换气孔，13为第一中心孔，14为第二中心孔，15为密封圈，16为安装槽，17为气源，18为第一电极，19为第二电极，20为第二电极柱，21为脉冲虚拟示波卡，22为脉冲计数器，23为接地线，24为芯线，25为屏蔽线，26为绝缘层，27为外皮，28为方板，29为开关阀，31为气体调压阀，E1为第一直流电源，C为电容器，L1为第一线圈，L2为第二线圈，E2为第二直流电源，K1为手柄控制开关，KV1为第一继电器，KV2为第二继电器，R为同轴电缆的阻抗。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例一：如附图1、2、3所示，该高压纳秒脉冲电开关30包括包括第一导体块1、绝缘块2和第二导体块3，第一导体块1固定安装在绝缘块2的左端面上，第二导体块3固定安装在绝缘块2的右端面上；第一导体块1和第二导体块3电连接；第一导体块1的右端面上设有环形凹槽，环形凹槽的中部设有第一电极柱9；环形凹槽与绝缘块2的左端面围成气室10；第一导体块1上设有与气室10连通的进气孔11；绝缘块2上设有与气室10连通的第一中心孔13；第二导体块3上设有与第一中心孔13相对应的第二中心孔14。本发明提供的高压纳秒脉冲电开关30结构合理而紧凑，设计巧妙，性能稳定可靠，使用寿命长，其通过绝缘体2将第一导体块1和第二导体块3隔离开，使得第一导体块1、绝缘体2、第二导体块3的内部围成气室10，可以在高压下发生击穿。

可根据实际需要，对上述高压纳秒脉冲电开关作进一步优化或/和改进：

在高压纳秒脉冲电开关30中，上述第一导体块1、绝缘块2、第二导体块3之间的固定方式可采用现有公知公用的，例如：粘接固定等；也可采用下述本发明独创的方式进行固定，具体如附图1、2、3所示，上述高压纳秒脉冲电开关30还包括螺栓7和螺母8，第一导体块1上设有沿轴向的第一安装孔4，绝缘块2上设有与第一安装孔4相对应的第二安装孔5，第二导体块3上设有与第二安装孔5相对应的第三安装孔6；螺栓7依次穿过第一安装孔4、第二安装孔5、第三安装孔6并与螺母8固定连接；螺栓7和螺母8为导体。这样，第一导体块1、绝缘块2和第二导体3可以通过螺栓7和螺母8固定连接，同时，第一导体块1和第二导体块3通过穿过绝缘块2的螺栓7、螺母8实现了电连接，设计巧妙，结构紧凑，使用方便，配合同轴电缆使用能产生高压纳秒脉冲，性能稳定可靠，使用寿命长。使用时，如附图3所示，同轴电缆包括芯线24、绝缘层26、屏蔽线25和外皮27，同轴电缆的芯线24的左端穿过第二导体块3上的第二中心孔14、绝缘块2上的第一中心孔13并作为第二电极柱20，第二电极柱20和第一电极柱9之间的气室10内可充入惰性气体，第一电极柱9与第一导体块1电连接，第一导体块1通过螺栓7、螺母8与第二导体块3电连接，第二导体块3与屏蔽线25的左端电连接，同轴电缆的芯线24的右端与电源的正极电连接，同轴电缆的屏蔽线25的右端与电源的负极电连接，当气室10内的惰性气体达到一定密度和压力时，第一电极柱9和第二电极柱20之间会发生击穿，形成回路，产生高压脉冲。

如附图1、2、3所示，上述第一导体块1上设有与气室10连通的换气孔12，如附图4、5、6、7所示，换气孔12的出气口固定安装有开关阀29。这样，气室10内使用过的气体可以通过换气孔12、开关阀29排出到大气中，在该高压纳秒脉冲电开关30处于工作状态时，开关阀29关闭，起到密封作用；当高压纳秒脉冲电开关30处于非工作状态时，开关阀29打开，起到排出气体的作用。

如附图1、2、3所示，上述环形凹槽与绝缘块2的左端面之间设有密封圈15。密封圈15可以提高气室10的密封性，避免气室10内的惰性气体通过第一导体块1和绝缘块2之间的间隙泄露，提高该高压纳秒脉冲电开关30的气密性和稳定性。

如附图1、2、3所示，上述第二导体块3的右端面设有能够固定安装同轴电缆的安装槽16。如附图3所示，同轴电缆的外皮27上固定安装有方板28，方板28通过螺钉固定安装在第二导体块3的安装槽16内，这样，就实现了同轴电缆与该高压纳秒脉冲电开关30的固定连接，连接牢固，外形美观。

如附图3所示，上述高压纳秒脉冲电开关30还包括同轴电缆，同轴电缆的芯线24左端依次穿过第二中心孔14、第一中心孔13并作为第二电极柱20与第一电极柱9相对，第二电极柱20与第一电极柱9之间留有空隙，同轴电缆的屏蔽线25左端与第二导体块3的右端面电连接。第一导体块1和第二导体块3电连接，同轴电缆的芯线24、第一导体块1、螺栓7、螺母8、第二导体块3、同轴电缆的屏蔽线25形成串联回路。

实施例二：如附图4所示，该高压纳秒脉冲发生装置包括实施例一中的高压纳秒脉冲电开关30，还包括第一直流电源E1、同轴电缆、气源17、电容器C、第一电极18和第二电极19，同轴电缆盘绕形成线圈，其中，同轴电缆的芯线24盘绕形成第一线圈L1，同轴电缆的屏蔽线25盘绕形成第二线圈L2；气源17的出气口通过进气孔11与气室10连通，第一直流电源E1的第一极与第一线圈L1的输入端电连接，第一线圈L1的输出端依次穿过第二中心孔14、第一中心孔13并作为第二电极柱20与第一电极柱9相对，第二电极柱20与第一电极柱9之间留有空隙；第一直流电源E1的第二极与第二线圈L2的输入端电连接，第二线圈L2的输出端与第二导体块3电连接；第一直流电源E1的第二极与第二线圈L2的输入端之间串联有电容器C，电容器C的两端分别连接有第一电极18和第二电极19。在使用时，气源17通过进气孔11向气室10内充入气体，该气体可以是氮气或其他惰性气体，当气室10内的气体压力达到MPa量级时，第一电极柱9和第二电极柱20之间发生击穿，第一直流电源E1、同轴电缆的阻抗R、第一线圈L1、高压纳秒脉冲电开关30、第二线圈L2、电容器C串联组成回路，产生高压脉冲，脉冲的幅值随着气室10内惰性气体的气压的变化而变化，并在同轴电缆中产生高频振荡，第一线圈L1和第二线圈L2产生的两个高频振荡在选择输出端进行叠加，从而产生上升沿≤2ns的陡峭的纳秒脉冲方波，最后赋予第一电极18和第二电极19。该高压纳秒脉冲发生装置输出的脉冲幅值高、上升沿陡峭，通过调节气室10内的气体间隙及气体压力，可实现输出脉冲幅值在10KV至30KV的范围内变化，上升沿更加陡峭，更加有利于促进肿瘤细胞的凋亡，输出纳秒脉冲的宽度在50ns至300ns的范围内可调，针对不同的肿瘤组织，可寻找到最佳的脉冲治疗窗口参数，配合不同的电极，能够对各种肿瘤起到有效地治疗作用。

如附图4所示，该高压纳秒脉冲发生装置还包括气体调压阀31，气源17的出气口与气体调压阀31的进气口连通，气体调压阀31的出气口与进气孔11连通，进气孔11与气室10连通。这样，通过气体调节阀31可以调节气室10内的气体间隙及气体压力，进而实现输出脉冲幅值在10KV至30KV的范围内变化，上升沿更加陡峭，更加有利于促进肿瘤细胞的凋亡，输出纳秒脉冲的宽度在50ns至300ns的范围内可调。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

实施例三：如附图5所示，本实施例与实施例二基本相同，其不同之处在于：该高压纳秒脉冲发生装置还包括第二直流电源E2、手柄控制开关K1、第一继电器KV1、第二继电器KV2，电容器C的输入端与第一电极18的输入端之间串联有第一继电器KV1，电容器C的输出端与第二电极19的输入端之间串联有第二继电器KV2，第一继电器KV1的第一控制接口通过手柄控制开关K1与第二直流电源E2的第一级电连接，第二继电器KV2的第一控制接口通过手柄控制开关K1与第二直流电源E2的第一级电连接，第一继电器KV1的第二控制接口与第二直流电源E2的第二极电连接，第二继电器KV2的第二控制接口与第二直流电源E2的第二极电连接。这样，用户在使用该高压纳秒脉冲发生装置时，通过手柄控制开关K1可以控制第一继电器KV1和第二继电器KV2的得电与失电，进而实现第一电极18、第二电极19的通断，可灵活控制第一电极18和第二电极19接收高压纳秒脉冲的时间，提高操作安全性。

实施例四：如附图6所示，本实施例与实施例三基本相同，其不同之处在于：电容器C的两端并联有脉冲虚拟示波卡21。脉冲虚拟示波卡21可以直观地将高压纳秒脉冲的波形呈现出来，便于操作人员选择和调试。脉冲虚拟示波卡21可由第二直流电源E2供电。

实施例五：如附图7所示，本实施例与实施例四基本相同，其不同之处在于：电容器C的两端并联有脉冲计数器22。脉冲计数器22可以计算高压纳秒脉冲的数量，做到精细管理和使用，提高作业安全性。脉冲计数器22可由第二直流电源E2供电。

优选地，上述第一电极18为针状电极、片状电极、花状电极或网状电极，第二电极19为与第一电极18相配合的针状电极、片状电极、花状电极或网状电极。这样，使用不同的电极可以对各种肿瘤起到物理辅助治疗的作用。

优选地，上述第一直流电源E1的电压为0V至40000V，第二直流电源E2的电压为24V。第一直流电源E1输出电压的调整范围为0V到40000V，输出电流10mA，可以产生高压脉冲，第二直流电源E2为低压电源。

进一步，上述第一导体块1上固定安装有接地线23。这样，可以提高该高压纳秒脉冲发生装置的安全性。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本发明实施例的使用过程：

第一直流电源E1的输入电压为AC220V，输出电压为DC40000V，输出调整范围为0V至40000V，输出电流10mA；第二直流电源E2的输入电压为AC220V，输出电压为DC24V；同轴电缆的阻抗R为50Ω，气源17上还设置有阀门、管线和接头，气源17通过气体调压阀31、进气孔11与高压纳秒脉冲电开关30的气室10连通，气室10的内部充有Mpa量级的混合惰性气体，换气孔12上固定安装有开关阀29。

气源17通过进气孔11向气室10内充入气体，该气体可以是氮气或其他惰性气体，当气室10内的气体压力达到MPa量级时，第一电极柱9和第二电极柱20之间发生击穿，第一直流电源E1、同轴电缆的阻抗R、第一线圈L1、高压纳秒脉冲电开关30、第二线圈L2、电容器C串联组成回路，产生高压脉冲，脉冲的幅值随着气室10内惰性气体的气压的变化而变化，并在同轴电缆中产生高频振荡，第一线圈L1和第二线圈L2产生的两个高频振荡在选择输出端进行叠加，从而产生上升沿≤2ns的陡峭的纳秒脉冲方波，该高压纳秒脉冲发生装置输出的脉冲幅值为10KV至30KV，脉冲宽度为50ns至300ns，脉冲频率为1Hz至10Hz，最后赋予第一电极18和第二电极19，该高压纳秒脉冲发生装置可匹配不同的电极，进而对各种肿瘤起到物理辅助治疗的作用。

Claims (10)

1.一种高压纳秒脉冲电开关，其特征在于包括第一导体块、绝缘块和第二导体块，第一导体块固定安装在绝缘块的左端面上，第二导体块固定安装在绝缘块的右端面上；第一导体块和第二导体块电连接；第一导体块的右端面上设有环形凹槽，环形凹槽的中部设有第一电极柱；环形凹槽与绝缘块的左端面围成气室；第一导体块上设有与气室连通的进气孔；绝缘块上设有与气室连通的第一中心孔；第二导体块上设有与第一中心孔相对应的第二中心孔。

2.根据权利要求1所述的高压纳秒脉冲电开关，其特征在于高压纳秒脉冲电开关还包括螺栓和螺母，第一导体块上设有沿轴向的第一安装孔，绝缘块上设有与第一安装孔相对应的第二安装孔，第二导体块上设有与第二安装孔相对应的第三安装孔；螺栓依次穿过第一安装孔、第二安装孔、第三安装孔并与螺母固定连接；螺栓和螺母为导体；或/和，第一导体块上设有与气室连通的换气孔，换气孔的出气口固定安装有开关阀。

3.根据权利要求1或2所述的高压纳秒脉冲电开关，其特征在于环形凹槽与绝缘块的左端面之间设有密封圈；或/和，第二导体块的右端面设有能够固定安装同轴电缆的安装槽。

4.根据权利要求1或2所述的高压纳秒脉冲电开关，其特征在于高压纳秒脉冲电开关还包括同轴电缆，同轴电缆的芯线左端依次穿过第二中心孔、第一中心孔并作为第二电极柱与第一电极柱相对，第二电极柱与第一电极柱之间留有空隙，同轴电缆的屏蔽线左端与第二导体块的右端面电连接。

5.根据权利要求3所述的高压纳秒脉冲电开关，其特征在于高压纳秒脉冲电开关还包括同轴电缆，同轴电缆的芯线的左端依次穿过第二中心孔、第一中心孔并作为第二电极柱与第一电极柱相对，第二电极柱与第一电极柱之间留有空隙，同轴电缆的屏蔽线的左端与第二导体块的右端面电连接。

6.一种高压纳秒脉冲发生装置，其特征在于包括权利要求1或2或3或4或5中的高压纳秒脉冲电开关，还包括第一直流电源、同轴电缆、气源、电容器、第一电极和第二电极，同轴电缆盘绕形成线圈，其中，同轴电缆的芯线盘绕形成第一线圈，同轴电缆的屏蔽线盘绕形成第二线圈；气源的出气口通过进气孔与气室连通，第一直流电源的第一极与第一线圈的输入端电连接，第一线圈的输出端依次穿过第二中心孔、第一中心孔并作为第二电极柱与第一电极柱相对，第二电极柱与第一电极柱之间留有空隙；第一直流电源的第二极与第二线圈的输入端电连接，第二线圈的输出端与第二导体块电连接；第一直流电源的第二极与第二线圈的输入端之间串联有电容器，电容器的两端分别连接有第一电极和第二电极。

7.根据权利要求6所述的高压纳秒脉冲发生装置，其特征在于高压纳秒脉冲发生装置还包括第二直流电源、手柄控制开关、第一继电器、第二继电器，电容器的输入端与第一电极的输入端之间串联有第一继电器，电容器的输出端与第二电极的输入端之间串联有第二继电器，第一继电器的第一控制接口通过手柄控制开关与第二直流电源的第一级电连接，第二继电器的第一控制接口通过手柄控制开关与第二直流电源的第一级电连接，第一继电器的第二控制接口与第二直流电源的第二极电连接，第二继电器的第二控制接口与第二直流电源的第二极电连接；或/和，高压纳秒脉冲发生装置还包括气体调压阀，气源的出气口与气体调压阀的进气口连通，气体调压阀的出气口与进气孔连通，进气孔与气室连通。

8.根据权利要求6或7所述的高压纳秒脉冲发生装置，其特征在于电容器的两端并联有脉冲虚拟示波卡；或/和，电容器的两端并联有脉冲计数器。

9.根据权利要求6或7所述的高压纳秒脉冲发生装置，其特征在于第一电极为针状电极、片状电极、花状电极或网状电极，第二电极为与第一电极相配合的针状电极、片状电极、花状电极或网状电极；或/和，第一直流电源的电压为0V至40000V，第二直流电源的电压为24V；或/和，第一导体块上固定安装有接地线。

10.根据权利要求8所述的高压纳秒脉冲发生装置，其特征在于第一电极为针状电极、片状电极、花状电极或网状电极，第二电极为与第一电极相配合的针状电极、片状电极、花状电极或网状电极；或/和，第一直流电源的电压为0V至40000V，第二直流电源的电压为24V；或/和，第一导体块上固定安装有接地线。