能源系统作为高功率固体激光装置中重要的组成部分,为装置提供符合要求的能量脉冲。作为装置强电特征体现最为集中的部分,能源系统的可靠性直接关系到装置整体的可靠性、稳定性、可维修性、能量转换效率、运行寿命等方方面面。以往针对能源系统开展的可靠性研究中,一方面缺乏对其各子系统进行详尽的故障模式及影响分析,另一方面缺乏对其关键单元组件气体开关单元的可靠性研究。本文从研究背景与实际需求出发,首先对能源系统各子系统的功能结构进行了介绍,在分析功能结构特点的基础上,一方面给出了能源系统定性可靠性设计的通用原则,另一方面给出了各类子系统在定性可靠性设计中基于结构设计和器件设计两方面应采取的具体措施。接着对各子系统进行了全面的FMEA分析,辨识出相应的故障模式、影响及原因,并提出了改进措施。对关键单元组件的可靠性研究也是可靠性工作的重要部分。本文通过建立故障数据收集规范和管理模式,开展了故障数据采集工作,并以此为基础,分析了选择气体开关单元作为关键单元组件的原因,并对其开展FTA分析;通过故障树向贝叶斯网络的转换建模,基于贝叶斯网络模型开展了可靠性评价与诊断分析,并在结合工程实际分析主要故障原因的基础上,提出了气体开关单元可靠性增长的相关建议,并对改进效果进行了描述。对于关键零部件的动态可靠性建模与分析是影响能源系统运行可靠性的重要因素。本文研究了能源系统气体开关单元中主气体开关这一关键零部件性能退化过程的建模与可靠性分析方法,通过建立同时考虑个体差异性和载荷应力作用的性能退化过程模型,并进一步研究了基于贝叶斯方法的模型参数估计、性能退化预测与可靠性评估的方法,为能源系统关键零部件的运行与维护提供了新的动态建模与分析方法,并给出了相应的运行维护建议。通过这些研究的开展,对能源系统及其关键单元组件的可靠性现状有了较为明晰的认识。以此得出的结论和改进建议,通过与工程实际的结合,取得了良好的效果。至此,该研究建立了一套子系统和单元组件层面可靠性研究的工作思路,可为装置其它系统和单元组件开展可靠性工作提供借鉴和参考,从而逐步形成更为完整、全面的高功率固体激光装置可靠性研究体系。