高能光源(HEPS)要求束流轨道稳定性达到0.1 μm。束流位置探测器系统(BPM)作为储存环的重要系统，其测量数据在监测和实现束流轨道稳定中具有重要作用，需要具有长期稳定性。为抑制由于机械振动、环境温度变化导致的机械形变等对BPM探头机械稳定性的影响，需为BPM探头设计独立稳定的支撑系统，使其具有较高的固有频率、较小的振动放大比和较小的温度形变。本文首先考虑温度形变，选取具有良好温度稳定性的Invar36合金作为支架的主体结构材料；为加工及安装方便，杆板结构选作支架模型，通过仿真测试寻找最优结构；利用ANSYS软件中拓扑优化寻找限制空间内实现最大固有频率的模型结构，为支架设计做指导；加工支架实物，并在实验室测量。支架实验室测量结果与仿真结果进行比较，进而优化安装方式。在四种安装方式下对支架进行测试，为支架在光源实地安装提供参考。

提出一种间接测量平面接触刚度的方法，准确量化粗糙表面的接触刚度，使得整个支架系统的固有频率模拟与测试结果得到良好的匹配。基于接触刚度模型、ANSYS有限元模拟方法以及模态测试方法，以地脚螺栓固定方式的测试件为例，验证了间接测量方法的准确性，使接触刚度得到准确量化。该方法可以为提高加速器磁铁支架系统的整体刚度提供依据。

介绍了数字BPM算法的原理和架构, 并基于高能物理研究所自制的数字BPM硬件平台获取了BEPC Ⅱ束流流强为600 mA条件下的ADC采样数据。然后在MATLAB环境中设计了NCO模块、CIC滤波器、FIR滤波器以及BEPC Ⅱ束流逐圈位置数据计算模块, 并给出了各模块的具体设计参数。最后通过实际ADC数据对各算法模块进行检验, 给出了各模块处理后的频域分析结果, 并得到了实际束流下水平方向和垂直方向上的逐圈位置分辨率分别为4.55 μm和4.28 μm, 为FPGA在线算法的实现与优化提供了可靠的理论依据。