直线变压器驱动源（LTD）技术是近年来发展起来的一种新的驱动技术，其工作原理类似于1:1的脉冲变压器，通过多个模块串并联实现脉冲电压、电流的叠加，不需要脉冲压缩环节直接用以驱动负载。LTD具有广泛的应用前景，但需要解决的首要问题是初级几万只甚至几十万只气体开关的同步问题。开关同步性能直接影响到输出脉冲的参数和稳定性，低抖动是开关同步的关键；减小开关电感能使装置输出脉冲的前沿更陡，因此开展应用于 LTD的低电感低抖动气体开关设计及性能研究的课题显得尤为重要。　　本文从气体开关导通机理分析，研究了开关导通时延和触发抖动的影响因素，分析表明提高开关的工作场强，增加阴极表面电流能减小开关的时延和抖动。紫外光照射能够为气体间隙击穿提供大量的种子电子，实现多电子引燃从而减小开关的时延和抖动，提高开关导通的稳定性。本文根据气体开关的紫外预电离结构建立了二维等离子体模型模拟预电离过程，结果表明预电离过程自由电子密度到达1020/m3，比109/m3的背景电子密度大很多。　　开关的优化设计主要是对开关电场的匀场设计，文中通过 ANSYS仿真分析了电极形状对电场以及电极利用率的影响，利用 PSpice仿真分析了预电离间隙距离对开关时延的影响。研究了电极烧蚀确定电极材料的选取原则，此外还开展了沿面放电实验研究，总结出沿面放电的pd公式作为开关内腔沿面结构设计的参考依据。　　紫外预电离气体开关的实验平台包括充放电部分，触发电路部分，测量显示部分以及充放气部分。本文设计了LTD单模块放电回路中匹配的3.2Ω水电阻；对脉冲变压器型触发器进行设计，对脉冲变压器原方电容，原方放电开关等关键器件参数选取进行了分析。利用三电极气体开关将幅值120kV触发脉冲的前沿由800ns陡化到30ns；解决了实验平台中触发放电时的地电位抬升以及强电磁干扰等导致测量时的干扰问题。此外通过改变开关从进出气孔位置，以及增加电极屏档解决了开关内腔沿面放电的问题。　　紫外预电离开关性能测试包括开关的自击穿电压、工作范围的确定，以及开关时延和抖动的测量。实验发现触发脉冲过压倍数达到80％后，开关能工作的最低欠压比能降低到40%。通过对比实验测试了预电离，预电离时刻，以及脉冲陡度对开关性能的影响，结果表明预电离能减小阳极间隙击穿的时延和抖动，预电离时刻较早，脉冲陡度较大时，开关的时延和抖动相对更小。实验测试不同欠压比和不同气压条件时的开关性能，结果表明欠压比提高时，开关的时延和抖动将减小，开关气压提高时会使开关的时延和抖动增大。紫外预电离开关的电感为30nH左右，电阻为40mΩ左右。开关工作在±100kV时的峰值电流为33.2kA，导通时延为78ns，抖动为1.6ns，满足低电感低抖动的设计要求。