以电工绝缘纸板为骨架材料，采用湿纸成型工艺制成锥形高压绕组的骨架。为了改善绕组电压分布，其绕制方式选用三段绕线法：第一段与第三段均用尼龙线与漆包线间隔绕制，第二段用细漆包线均匀密绕。实验证明，所研制的高压绕组结构合理，装配方便，满足脉冲变压器在单次工作电压1．75MV、重复频率100Hz，工作电压1．65MV下稳定运行的要求。

介绍了一种基于空芯变压器的三谐振高压脉冲变压器。通过对三谐振脉冲变压器无损等效电路的理论分析,给出了在回路本征频率为1∶2∶3时,电路各参数的关系及输出电压解析表达式,由此可知在此条件下变压器次级高压绕组上的最大电压与负载电容上最大电压比为0.36∶1。根据理论结果,设计了一组参数进行了电路模拟,证明了理论分析结果的正确性,可用于三谐振脉冲变压器的设计。并模拟了变压器耦合系数、调谐电感、调谐电容、初级电容及负载电容等参数变化对装置输出电压及能量传输效率的影响。由模拟结果可知,调谐电感和调谐电容在-10%-10%范围,初级电容在0-10%范围以及负载电容在-10%-0范围内变化对装置的性能影响不大,该变压器较容易实现工程化。

研究了空芯变压器锥形绕组的电压分布特性。运用多导体传输线理论建立锥形绕组的多导体传输线数值分析模型，推导模型等效电路中各项分布参数的求解公式，利用有限元软件求解分布参数并进行模拟计算。搭建实验平台测量绕组各匝线圈首端的电压波形，得到了匝间电压和对地电压的分布规律，实验结果与模拟计算基本吻合。研究表明：分布参数会引起电压谐振，冲击电压的上升沿在绕组首端产生匝间过电压；多导体传输线模型可对锥形变压器绕组的电压分布进行有效计算。

介绍了一种应用于强流束二极管的径向绝缘结构，并对其在纳秒脉冲条件下的沿面闪络放电现象进行了研究。使用计算机模拟静电场的方法，对锥形结构绝缘子表面的电场分布进行了研究，优化了几何结构参数。在脉宽为40ns，重复频率100Hz的脉冲功率源上对绝缘子进行了实验研究。在历时18个月及100000次脉冲实验后，发现绝缘子表面具有明显的树枝状放电现象，树枝状放电的根部碳化严重，绝缘子深度方向被完全击穿碳化，出现孔洞。基于固一液交界面闪络特性，对树枝状放电的可能原因进行了探讨。