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水下等离子体声源具有诸多优点，应用越来越广，进一步提高聚束波峰值压力是当前研究热点。文章分析了水下等离子体声源的定向聚束及双元叠加原理。提出了五种双元聚束叠加方案，建立了基于抛物球面反射罩的双元聚束实验系统，研究了双元聚束同步叠加性能。试验表明，方案一、三和五能实现双元聚束叠加，方案二和四只有一通道能放电；聚束波半高宽、峰值压力均值和方差以及叠加增益等实测参数显示，双储能双触发同步叠加方案性能最佳，且双元聚束叠加增益大于4dB。文章对水下等离子声源系统多元阵列聚束的设计与实现具有指导意义。