实验上通过相干渡越辐射（CTR）能谱分析法测量束团长度以及进行纵向束团形状重建已成为一种有效的束流诊断手段。通过迈克尔逊干涉仪测量太赫兹辐射能谱，通常实验所用探测器只能测量辐射的强度谱的幅值，且由于缺少相位无法直接进行束团形状重建。目前重建算法主要有Kramers-Kronig（K-K）相位分析法和代数迭代重建算法。利用这两种算法分别对高斯分布和带拖尾的高斯分布模型进行验证并进行了对比，其中K-K得出的重建结果存在一定的误差，迭代算法在解决重建反转歧义、重建噪声抑制等表现良好。同时利用这两种算法对兰州高能电子成像平台CTR实验结果进行了重建及分析，得出了对应的重建结果，为后续高能电子束成像平台的束流诊断反馈提供了一种参考手段。

对三种常用结构的270°偏转磁铁进行系统的分析研究，采用数值计算和模拟方法对双磁铁不对称偏转结构、三块90°磁铁偏转结构和70°+130°+70°偏转结构这三种不同的270°偏转磁铁系统进行模拟，给出偏转系统的消色散传输条件，并且分析了束流包络在偏转系统和出口管道中的变化情况。经过分析对比，详细列出了三种结构的优势与劣势。双磁铁不对称结构适用于医用加速器，三块90°磁铁偏转结构适用于需要在出口长距离漂移的辐照加速器，而70°+130°+70°偏转结构可以满足出口一定距离的无损漂移，同时实现相对较低的成本，是工业辐照加速器较为经济适宜的选择。

高重复频率、高平均流强的电子枪具有十分广泛的应用。设计了一台束团重复频率为325 MHz在CW模式工作的微波栅控高压型热阴极电子枪，并详细论述了该类型微波栅控电子枪的实验原理。在该类型电子枪的设计中，首先需要利用仿真模拟软件EGUN、POISSON（PoissonSuperfish）、GPT（General Particle Tracer）完成300 kV直流高压电子枪的结构设计，并进行束流动力学验证计算。为将微波馈入该直流电子枪的阴栅极之间，进行了该微波栅控电子枪的供电系统设计，完成了从射频功率源到同轴热阴极的阻抗匹配方案，设计了一种325 MHz双模式同轴供电器件，并进行了验证与分析。