De gasgeïsoleerde (GIS)-technologie met hoogspanningsgelijkstroom (HVDC) zal een fundamentele rol spelen voor de toekomstige generatie Neutral Beam Injectors (NBI) die op zeer hoge energieniveaus werken. In feite zullen de HVDC-GIS-componenten worden gebruikt om het elektrische vermogen van de Acceleration Grid Power Supply (AGPS) over te dragen naar ionenversnellingsroosters van het NBI. De belangrijkste focus van dit doctoraatsproefschrift is het ontwikkelen van gespecialiseerde numerieke hulpmiddelen die in staat zijn om het niet-lineaire tijdsafhankelijke gedrag van het HVDC-GIS op te lossen, de lekstromen die in het gas stromen onder verschillende omstandigheden te analyseren, de doorslagdetectie en de vormoptimalisatie van de componenten zelf. De voorgestelde tools zullen het mogelijk maken om de fenomenen die optreden in het diëlektrische gas correct te analyseren en kunnen worden gebruikt om het diëlektrische gedrag te bestuderen van de nieuwe materialen die worden gebruikt voor vaste isolatoren om de betrouwbaarheid en diëlektrische prestaties van de apparatuur te verbeteren. Hoewel voornamelijk gericht op het ontwerp van de hoogspanningscomponenten voor de NBI die de Divertor Tokamak Test (DTT)-faciliteit zal uitrusten, waarvan de bouw zich in de startfase bevindt in Frascati, Italië, zijn de methodologieën beschreven in dit doctoraatsproefschrift vormen een effectief hulpmiddel voor analyse en ontwerpoptimalisatie van algemene HVDC-GIS-apparatuur.