放射性次级束流分离器(HFRS)是强流重离子加速器装置(HIAF)上开展放射性次级物理研究的重要装置。HFRS是飞行时间型(PF)碎片分离器，具有大磁刚度、大接受度、大孔径磁铁以及高动量分辨的特点。HFRS采用Bρ-ΔE-Bρ方法纯化弹核碎裂或裂变反应产生的放射性核素，是开展高精度储存环内实验及环外实验研究的重要工具。主要介绍HFRS分离纯化奇异核的能力，采用MOCADI程序模拟单降能器与双降能器下典型弹核碎裂反应和裂变反应中粒子的鉴别和纯化。模拟结果表明: HFRS具有很好的消色散和聚焦特性，对于弹核碎裂反应中轻核的分离采用单降能器系统即可得到很好的纯化效果; 而弹核碎裂反应中重核的分离则需采用双降能器系统才可得到很好的纯化效果; 对于裂变反应，由于裂变反应的能散较大，则在采用双降能器系统时也仅仅能得到一定的纯化效果。

紧凑型回旋加速器作为重离子医学专用装置同步加速器的注入器，其引出系统设计所用的磁场为TOSCA模型计算磁场。通过单粒子轨道计算确定引出系统的元件类型及基本参数；通过多粒子跟踪确定最终的元件参数和束流参数。为了提高引出效率，改善引出束流品质，在引出位置磁场梯度较大的位置，安放了一块C型磁铁，以改善此处的磁场梯度。同时，为了消除此C型磁铁对主磁场的影响，在此区域安放了一对线圈。计算结果表明引出系统的设计能够保证引出束流的强度和品质符合同步加速器的要求。

以9.7 MeV/u的238U36+，5.62 MeV/u的70Zn10+为典型离子，分析并模拟了分离扇回旋加速器（SSC）的注入、加速和引出，得到了SSC在理论等时场下横向和纵向的接受度。为了研究SSC在实际情况下的接受度，在实测场的基础上采用Kr-Kb方法以及Lagrange插值方法建立了与实际比较符合的等时场，计算了该等时场下SSC横向和纵向的接受度，发现了导致SSC实际接受度和传输效率低的主要原因在于注入系统中的MSI3元件和引出系统中的MSE3元件设计存在缺陷。模拟结果显示，通过改变MSI3和MSE3的曲率或者垫铁改变元件内部的场分布可以改善SSC的实际接受度和传输效率。

以中国科学院近代物理研究所正在研制的轴对称磁透镜为例,设计了两种结构的轴对称磁透镜:带屏蔽铁壳的螺线管透镜和极靴形状为锥形的Glaser透镜。带屏蔽铁壳的螺线管透镜产生的轴对称磁场比较均匀,而极靴形状为锥形的Glaser透镜产生的轴对称磁场比较集中。分别采用了两种物理模型计算磁场,同时应用有限元分析软件ANSYS进行数值模拟,最后从物理和工程角度对这两种透镜作了全面比较,得出带屏蔽铁壳的螺线管透镜结构更符合设计要求。