在脉冲大电流调制开关的应用中，冷阴极等离子体调制开关占有很重要的位置。作为一种新型的等离子体脉冲功率放电器件，等离子体交叉场调制开关（英文名称Plasma discharge CROSSATRON modulator switch，简称PCMS管）是在直流辉光放电理论的基础上，通过电场和磁场的交叉作用下产生等离子体，最终实现通导过程的开关器件。由于大功率脉冲调制开关器件对工作要求抖动低、脉冲前沿短、负载功率大、恢复时间短，而氢气作为工作气体比较其它气体能够更好地满足上述条件，因此笔者仅就氢气放电及氢等离子体的形成进行系统、定量的理论分析。本文针对低气压、弱电离条件下的氢气放电，建立了二维直流放电模型。依据直流辉光放电理论，考虑带电粒子的连续性方程，泊松方程以及带电粒子在电磁交叉场条件下的麦克斯韦方程组，运用有限元方法，就工作气体—氢气中主要反应过程的确定、压强对PCMS管工作过程的影响、不同迁移率对击穿过程的影响、击穿电压的理论确定、击穿电压与极间距的关系等问题作了详尽的模拟分析，为冷阴极等离子体交叉场调制开关的设计提供了优化依据。同时，根据模拟结果与相关参数的实验测试结果比较的吻合性，证明了模拟分析方法的可行性。