随着近20年来脉冲功率技术的快速发展,磁驱动平面加载实验技术已逐渐成为材料超高压动态特性研究的重要手段。目前主要采用n型平行电极板结构,脉冲电流沿相反方向同时流经两个电极板,一个电极板平面上电流产生的磁场与另外一个电极平面上的电流相互作用产生平滑上升的磁压力。作为介于准静态加载和冲击加载的新型实验手段,它能同时加载多个样品或飞片,一发实验可提供样品从数十kbar到数Mbar的准等熵参考线,发射宏观铝飞片的速度已达到45km/s。磁驱动准等熵加载下的材料响应数据对于校验材料本构模型和状态方程至关重要,在材料动力学特性、武器物理、高能量密度物理和天体物理等方面也具有重要的应用前景。应用磁驱动平面加载实验技术,要获取更有应用价值的高压物态方程数据,基于装置特性提高加载能力和获取实验数据精确性显得尤为重要。准等熵加载获取的偏离Hugoniot数据对于校验状态方程的合理性至关重要,数据的不确定度决定了它的有效性和应用范围。从多个方面降低获取数据的不确定度是现在磁驱动加载实验技术应用到材料状态方程研究的关键技术。本文主要从负载区优化设计、电流波形调节技术、多项诊断技术耦合研究、磁驱动加载实验状态数值模拟、数据处理方法和应用等方面入手,分析实验和处理方法中可能存在的不确定度来源,逐步开展从模拟到设计、实验诊断到分析、装置加载能力到应用的相关研究,形成可为高压物态方程研究提供高精度参考数据的磁驱动平面加载实验技术。本文主要研究内容包括：(1)磁驱动加载负载区优化设计通过开展负载区静态磁场分布模拟,由初始构型的磁场分布通过迭代计算逐步给出优化的负载区构型参数,以满足磁驱动加载平面性、均匀性和同步性的要求。其中,磁驱动加载的均匀性和同步性是获取实验数据不确定度的主要来源。(2)电流波形调节技术研究首先,根据物理实验的要求,参考相关电极和样品材料的SESAME数据库状态方程数据,计算实验需求下的理想电流波形。再通过包含负载耦合的装置全电路模型开展多支路脉冲功率发生器的计算分析并确定相应的汇流方案,实现磁驱动电流的波形优化和调节,以获取高精度的实验数据。(3)多项诊断技术耦合研究为获取超强磁场、超高压加载下的实验信息,除开展负载电流波形测量外,还将通过无接触测量技术开展样品速度-时间历史等波剖面信息测量,通过全光纤多普勒位移测量技术(DPS)、光波-微波混频速度测量技术(OMV)、任意反射面位移干涉测速系统(DISAR)和线VISAR成像技术开展相关诊断。另外,为耦合诊断获得的实验数据,还将通过时序控制将其关联起来。(4)磁驱动平面加载实验状态数值模拟分别结合装置等效电路模型和磁驱动平面加载状态模拟方法,开展不同装置和负载结构的实验加载状态模拟。从而计算负载电极和样品中的压力、密度和粒子速度等物理参量的计算,预估分析实验加载状态,以指导各种应用方向的实验设计(高速飞片发射、磁驱动准等熵压缩特性研究等)。另外,比较模拟和实验结果,在分析实验现象的同时校验和修正了模拟程序,形成了可指导实验方案改进和实验数据设计的实验加载状态模拟方法,确保磁驱动加载实验的顺利开展。(5)实验数据处理方法数据处理主要包括由实验测量速度干涉信号到速度历史的处理、波剖面信息到材料状态方程信息的计算等。本文着重于数据处理方法、负载加工、参量测量等方面带来的不确定度分析,并通过改进以实现获取状态方程数据的不确定度初步满足状态方程模型的校验需求。(6)应用于高压物态方程研究基于装置的输出特性,开展了超高速飞片发射实验设计,发射尺寸Φ10mm×0.725mm的Ly12铝飞片速度达到11.5km/s以上。另外,开展了LiF窗口材料在准等熵压缩下的光学特性研究,标定了LiF窗口材料直到50GPa准等熵压力下的折射率系数和界面速度修正因子。从而开展了样品/LiF窗口界面的速度历史测量,初步获取了铝和钽的准等熵压缩参考线。本文基于装置输出特性,开展磁驱动平面加载实验技术研究,形成了一套负载结构、电极和样品尺寸及电流波形的设计方法,并结合实验状态数值模拟,用于指导实验方案设计与检验。另外,发展耦合了多项诊断技术,并通过改进的实验数据处理方法,以获取更有价值的高压物态方程数据。获取的初步成果,证实了基于多支路脉冲功率装置的磁驱动平面加载实验技术在高压物态方程研究中的广泛应用前景。