微孔阴极放电(MHCD)是指任意形状的阳极与带有微孔的阴极之间的气体放电,之前对微孔阴极放电的研究集中于在各种条件下微孔阴极放电的特性,以及如何在直流电压下产生大气压辉光等离子体,这种放电在等离子反光材料、电磁辐射吸收、表面处理、准分子灯等方面有很好的应用。在直流工作条件下,电极结构的热负荷使得微孔阴极放电电流不得高于10mA,但是在脉冲工作条件下,电极结构的热负荷对放电电流的限制会很大程度的被削弱。本文研究了在脉冲电压的情况下,放电电流达到50A的微孔阴极放电,并且为了实现多通道放电以及低触发电压,本文提出一种新型阵列微孔阴极放电触发的纳秒脉冲开关。本文侧重于研究阵列微空心阴极的放电特性,研究了不同触发电压,不同阵列微空心阴极结构条件下的阵列微空心阴极放电,结果显示,在较低的电压下,阵列微空心阴极没有击穿,较高的电压使得结构击穿,并且这个过程的延迟时间越短。实验同时发现,更多的阵列微孔,更小的微孔孔径使得阵列微空心阴极的触发电压越低。阵列微空心阴极的模拟结果显示,将阵列微空心阴极等效为一个电容和一个电阻的并联得到的模拟结果跟实验结果吻合的很好,并且这个电容能够提供更高的电压和上升沿。对于阵列微空心阴极触发的气体开关,研究了影响阵列微孔阴极触发开关延迟和抖动时间的一系列因素,实验中,开关的触发电压远远低于开关主电压,触发能量小于1mJ,实验结果表明,更多的阵列微孔,100μm的微孔孔径能够降低开关的触发电压,同时,高的开关工作系数、大的触发电流、多的阵列微孔能够减少开关的延迟和抖动时间,这些结论对我们设计高性能的气体开关有很好的帮助。