为了研究空间电荷力对束流在二极磁场中传输的影响, 从理论上用矩阵法分析非强流脉冲束流与强流脉冲束流在二极磁场中的传输矩阵, 编写了束流在二极磁场等元件中传输的计算程序。用Powell优化方法计算非强流束传输实现给定的光学条件, 用迭代方法计算强流束传输获得自洽解。在不同束流流强条件下, 运用该程序与其他程序进行了模拟计算, 并对模拟结果进行了比较分析。模拟结果表明：束流流强越大, 束流包络曲线横向发散越显著, 空间电荷效应越强。

为计算强流脉冲束在螺旋管透镜6维相空间中的非线性传输,用Visual Fortran 6.5语言设计了一个计算程序,计算由漂浮空间、螺旋管透镜等元件组成的束流光学系统。程序在计算非强流脉冲束流的线性传输时,粒子的轨迹通过矩阵的直接相乘计算得出;程序在计算强流脉冲束流的非线性传输时,需要考虑束流中的空间电荷效应对束流传输的影响,在束流运动过程中,空间电荷场也在不断地变化,而且粒子运动的轨迹与空间电荷势又是相互依赖的,因此需要求得一个自洽的解,先把元件分成若干均等的区间,把电流分成若干等份,后采用束流电流迭代与元件区间迭代的计算方法。程序运行结束时,横向和纵向相图以及束流光学系统的束流包络线可以在微机屏幕上直观地显示出来。

用Lie代数方法分析了带电粒子束在二极磁铁中的非线性传输,包含了空间电荷效应.粒子在相空间中的分布采用K-V分布.轨迹分析的结果做到二级近似,根据需要,还可以扩展到三级或更高级近似.在分析中,将磁铁沿中心轨道分成若干小段.在每个小段上利用所得公式进行轨迹计算,得到自洽的解.然后重复此过程,作下一小段的计算,直到最后一个小段为止.