激光触发真空开关（LTVS）是一种以真空为绝缘介质，将脉冲激光技术与真空开关技术相结合的新型脉冲功率闭合开关。相较于激光触发气体开关，在相同条件下激光触发真空开关能够获得相近甚至更优的时延特性，同时避免气体开关的一系列技术难题。随着脉冲功率技术应用领域不断扩展和系统容量的增长，激光触发真空开关有潜力成为满足更大功率场合的开关器件。

为提升激光触发真空开关性能，已有学者在探究其更佳的工作条件方面已做出了大量工作。然而受限于真空间隙击穿电压与其电极间距间的饱和作用，现有的真空触发开关电极间距较小且耐压较低，难以满足更高电压等级的脉冲功率装置实际需求。

目前，大功率高性能开关器件的研发水平成为限制脉冲功率技术进一步发展的关键问题之一，单间隙激光触发真空开关在耐压方面难以满足大功率场合的发展要求。

将多个间隙串联可有效提升真空开关耐压水平，克服真空长间隙的饱和限制，为充分利用激光触发真空开关的性能优势研发大功率高性能的脉冲功率闭合开关，基于300 kV激光触发真空开关的设计与研发背景，大连理工大学电气工程学院、国家脉冲强磁场科学中心（华中科技大学）的宋心哲、廖敏夫、卢刚、马汇、韩小涛，设计出一种将激光间隙与多个真空短间隙串联组成的激光触发多级真空开关（LTMVS）。

该三间隙激光触发多级真空开关是由一个激光触发间隙与两个自击穿间隙组成的。基于可拆卸真空腔体搭建了激光触发多级真空开关的实验平台，在不同激光能量、工作电压条件与分压比条件下，对三间隙激光触发开关的时延特性进行对比分析，探究影响多触发间隙串联开关时延特性的主要因素，获得高性能多间隙开关工作参数的优化设计方案，可为更高电压领域下高性能激光触发多级真空开关的研究奠定基础。

实验研究了不同激光能量、不同工作电压、不同分压比条件下，开关的触发时延特性。实验结果表明，多级开关的触发时延不仅与外部的激光能量以及触发电压有关，也与3个间隙之间的分压比有关。

随着激光能量和工作电压的增大，开关的导通时延和抖动随之减小。在相同的外部条件下，通过3个间隙之间合适的工作参数配合，可以获得更加优化的时延特性。当激光能量为30 mJ，工作电压为30 kV时，分压比为4:1:1的三间隙激光触发多级真空开关触发时延低至(167±3.7) ns。

本工作成果发表在《电工技术学报》，论文标题为“三间隙激光触发真空开关触发特性研究”。本课题得到国家自然科学基金和武汉强磁场学科交叉基金的支持。