等离子体驱动磁通压缩发生器(MFCG,Magnetic Flux Compression Generator)是一种能够有效提升脉冲功率装置功率和电流的技术途径,具有重要的学术研究价值和工程应用潜力。本文则是针对俄罗斯托木斯克大电流所提出的一种电流放大效果比较好的新型等离子体驱动MFCG(以下对这种新型发生器简称MFCG)展开相应的理论分析、数值模拟和实验研究工作,主要工作如下:建立了零维模型对MFCG的工作过程开展了理论分析研究。模拟结果能够清晰地给出MFCG工作过程三个阶段的物理图像:电流驱动等离子体套筒加速;驱动电流向负载区的转换;等离子体套筒压缩磁场使负载电流得到放大。模拟计算得到的电流波形与托木斯克大电流所MIG装置上的实验结果基本吻合,表明建立的零维模型对该MFCG工作过程的描述具有一定的合理性,对这种MFCG的工程设计具有一定的参考价值。设计了MFCG的磁流体模拟方案对MFCG的工作过程进行了模拟分析研究,获得了等离子体在MFCG工作过程中的密度、磁场、温度在时间和空间上的演化图像。磁流体模型与电路模型相结合,得到了MFCG工作过程中驱动电流和负载电流随时间的变化规律,并通过改变MFCG中起到电流转换作用的凹槽几何参数探索出了其对MFCG电流放大效果的影响规律:对于提升MFCG电流放大能力,凹槽的位置半径存在一个最优解,宽度和深度均存在一个最小值。设计了与磁流体模拟条件相似的MFCG实验研究方案,测试得到了负载电流、驱动电流等随时间的变化图像。实验结果清晰地反映了零维模型所描述的MFCG工作过程的三个阶段。对于MFCG几何参数对电流放大效果的影响,实验得到的结论与磁流体模拟方案得到的结论吻合较好。实验中还进行了不同初始等离子体密度下负载电流的测试,结果表明,初始等离子体密度越大,电流放大效果越差。推导了MFCG电流放大倍数的计算公式,并结合本文实验结果与MIG装置实验结果对影响MFCG电流放大效果的因素的重要性进行了对比研究,给出了其重要性排序,其中磁通压缩区和负载区电感的比例、等离子体套筒所获动能的大小,是最重要的两个因素,而驱动电流向负载区转换的效率则相对次要一些。根据探索到的以上这些规律,制订了一个此类MFCG的简易设计流程和规则。