以减小直线感应加速器X射线光源横向尺寸为目标，开展轫致辐射转换靶的设计。对聚焦打靶过程中电子束运动轨迹进行分析，指出同一个电子束轨迹分布，既可以描述为电子束在某纵向位置处具有一定的横向展宽，也可以描述为电子束保持较小横向尺寸时的轴向分布展宽，由此提出在束腰附近放置多个小靶片实现聚焦电子束有效阻挡的小尺寸多层靶概念设计。采用EGS4程序对X射线产额进行计算，发现靶厚度在一定范围内改变时X射线产额变化较小，基于这一规律完成了小尺寸多层靶的结构设计。进一步考察了一个设计应用实例，当聚焦电子束最小包络直径3 mm、会聚角100 mrad时，对比大尺寸靶，采用小尺寸多层靶可以获得等效直径减小约50%、产额减小约10%的X射线光源。该设计方法有望在相同的电子束品质和聚焦条件下，获得横向尺寸小于电子束最小束包络直径的X射线光源，具有一定的应用价值。

介绍了利用串级二极管产生大面积脉冲硬X射线的基本原理,建立了串级二极管的等效电路模型,分析了二极管串联工作过程,通过模拟计算给出了串级二极管工作过程的影响因素。串级二极管分压过程分为电容分压、阻抗和容抗分压、真空击穿后动态平衡及阻抗分压四个阶段,二极管电容和真空击穿电压是影响二极管串联初始阶段分压的主要因素,二极管的阻抗变化过程和二极管间隙的击穿时间差决定二极管分压的一致性。

从绝缘和机械强度两方面优化设计了一种应用于强流电子束二极管的陶瓷真空界面。首先，依据真空沿面闪络机理及其影响因素，针对外径220 mm的陶瓷板，应用ANSYS静电场模拟，通过对阴极电极形状和阳极外壳尺寸的调整，使得陶瓷沿面电场和阴、阳极三结合点场强均得到了有效控制。模拟结果显示: 陶瓷沿面电场分布均匀，阴、阳极三结合点场强小于30 kV/cm，电场线与陶瓷表面所成角度基本保持在45°; 其次，针对陶瓷与电极的约束结构，通过静力和瞬态冲击分析，确定了该陶瓷界面可承受的最大静压和冲击波最大峰压分别为4.8 MPa和60 MPa; 最后，在脉宽200 ns的脉冲功率驱动源上进行了实验研究，陶瓷真空界面平均绝缘场强达到44 kV/cm，二极管运行稳定，机械性能可靠，实验结果与理论设计相符。

通过处理强流电子束加速器主开关导通之后所形成的高压电脉冲，得到了二极管等离子体光学诊断的同步时间基准。采用高压电脉冲延时结合二极管等离子体光信号延时的方案，实现了相机曝光过程与等离子体发光过程的ns级精度同步。综合采取屏蔽、滤波等措施，实现了整个系统的电磁兼容，最终稳定地拍摄到了ns时间分辨的二极管等离子体发光过程。

介绍了为抑制"神龙一号"加速器束流束心螺旋运动而开展的强流电子束束心轨迹的调谐技术研究和实验结果.通过束质心轨迹校正调谐,使"神龙一号"输出束流脉冲50ns平顶部分螺旋模的振幅由大于4mm减小到小于1mm.同时介绍了调谐原理和方法,相关的数值模拟结果与实验结果的比较以及正在进行中的计算机智能调谐研究.

介绍了正在研究设计的调谐强流电子束束心轨迹的计算机智能系统.根据目前正在设计建造的"神龙一号"加速器束流输运环境,为抑制束心螺旋运动,适应束输运磁场元件无散热装置,调谐过程中应尽量减少实验次数,智能调谐方法主要采用数值模拟和计算机克隆调谐和人工调谐相结合.以束心轨迹的数值模拟为基础,对束心位置调谐过程中的核心部分二极场调谐磁元件的调谐特性曲线进行了数值模拟,并与实验获得的调谐特性曲线进行了比较.获得了数值模拟和实验的初步结果.

直线感应加速器(LIA)产生的高能、强流电子束与轫致辐射靶作用能够产生具有高剂量、小焦斑的X光,但伴随产生的回流离子会导致电子束束斑变大与X光分辨率降低,在多脉冲情况下更会影响到后续电子束的束靶作用等.叠靶结构能够增大束靶作用的立体空间,降低在靶面的能量沉积,可有效抑制回流离子的产生.对叠靶结构模型进行了理论计算与实验研究,并与单靶情况相比较,证实了在两种靶结构下所得到的X光照射量大小与角分布基本相同,但对于叠靶情况下靶面没有出现烧蚀现象,从而从根本上抑制了由靶面产生回流离子而对束流产生的过聚焦效应。