引出系统是中国散裂中子源快循环同步加速器的核心组成部分，对束流精确打靶和加速器稳定运行具有重要意义。首先，详细介绍了快循环同步加速器的引出系统和束流引出方案，重点介绍了一些引出系统相关的关键技术。其次，对引出束流调试进行深入研究，包括纵向束流调试、横向束流调试、引出束流分布优化等，其中纵向束流调试主要针对8个引出Kicker定时进行精确标定，横向束流调试主要指Lambertson型磁铁、8个Kicker磁铁、高能输运线模式的匹配设置。最后，对引出束流束损进行深入研究和针对性优化，探索引出束流损失的各种来源，对Lambertson型磁铁漏场、引出束团长度、Kicker波形平顶、Kicker波形变化进行深入研究并对一些新的测量方法进行详细论述。同时，对Lambertson型磁铁入口产生超大辐射热点的现象进行深入研究，寻找其产生大量束流损失的根源，并提出最终解决方案，降低引出束流损失和辐射剂量，使其满足加速器运行要求。

中国散裂中子源（CSNS）工程材料中子衍射谱仪（EMD）的样品非常大，且形状各异，有些样品甚至是曲面的，中子准直光阑（狭缝）要靠近这些异形构件，需要设计成尖嘴型。狭缝的主要作用是给样品测试提供所需要的束流尺寸，并保证束流尺寸精度很高，束流没有太多杂散中子。工程材料中子衍射谱仪的尖嘴型狭缝为连续型，开口可以根据实验需求进行变化。狭缝采用双导轨结构，定位精度高，重复定位精度优于10 μm，绝对定位精度优于30 μm。狭缝刀片采用富集碳化硼，较大程度减小了刀片的厚度，可以有效降低狭缝悬臂结构的变形量，保证狭缝有足够长度的尖嘴，能够接近异形构件，特别能够深入到长管内部，提高了工程材料中子衍射谱仪的实验能力。狭缝采取双重安全设计：导轨互换系统和防撞结构，可以有效防止狭缝在使用过程中被大件样品撞坏。该狭缝已经应用到中国散裂中子源工程材料中子衍射谱仪的实验测试，为残余应力测量做出了重要贡献，它的应用为国内外尖嘴型狭缝的设计提供了非常重要的参考。

中国散裂中子源加速器上有几百套电源和高频设备。每次开关机过程都要通过操作二十多个控制界面来完成这几百台设备的开关机流程，过程繁琐，耗时较多，容易出错且很难发现。为了简化开关机流程和避免人为错误发生，开发了一套一键开关机程序。该程序将分散于二十多个界面的所有硬件设备开关机操作集成到一个界面中，同时将每个硬件开关机流程抽象为单独线程，界面上一键操作，使用多线程并发完成所有设备的开关机操作。该程序实现了运行模式状态的一键存储和恢复，能够一键完成整个加速器的开关机流程，将原来耗时40 min的开关机流程压缩到约2 min完成，提升了操作效率，很好地满足了中国散裂中子源加速器运行需求。该程序具有一定的通用性，可以在其它装置推广应用。

为了研究高温环境中钙镁铝硅酸盐(CMAS)对氧化钇部分稳定氧化锆(YSZ)涂层的影响, 采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能量色散X射线光谱仪(EDS)和电子背散射衍射(EBSD)等手段对涂层腐蚀前后的微观结构和相变进行了分析测试。研究结果表明: 高温环境中CMAS腐蚀YSZ涂层从顶部到底部呈现层裂、致密、较致密以及层状结构的特征。在YSZ涂层的顶部发生了熔融/再结晶现象, 导致涂层的t-ZrO₂相转变为m-ZrO₂相, 从顶部至底部相变程度依次减弱。研究还发现, 由于熔融的CMAS更易沿着涂层的晶界进行渗透和侵蚀, CMAS诱导相变主要发生在晶界处。

射频测量系统中经常会用到波导-同轴线转换器，主要是利用其将射频器件的波导端口转换成能够直接接入测量仪器的50 Ω同轴线。本文设计的648 MHz/WR1500波导同轴转换器主要用于CSNS升级工程（CSNS-II）超导直线射频器件的测量。利用切比雪夫脊型阶梯阻抗变换和探针耦合的方式实现波导到同轴线的转换。对脊加载波导和不连续同轴线分别进行了分析，得到最优尺寸。为了提高测量精度，设计的波导-同轴线转换器具有低插入损耗、低驻波比和宽带宽等特性。最后对生产的转换器进行了测试，测试结果与仿真结果相近，能够满足作为测量器件的使用要求。

为了能在中国散裂中子源（CSNS）加速器的部分故障发生前发出预警信息，利用深度学习建立了基于CSNS加速器真空度和漂移管直线加速器（DTL）温度的特征模型，开发了一套CSNS加速器预警系统样机。该样机基于实验物理及工业控制系统（EPICS）架构搭建，主要由训练、识别和信息发布3部分组成，采用Python进行程序设计开发，实现了训练样本获取、深度学习网络设计和训练、在线识别和信息发布等功能。测试结果表明，该样机对基于CSNS加速器真空度和DTL温度历史数据生成的测试集的准确率达98.4%，且能根据实时数据识别出CSNS加速器真空度和DTL温度的异常，并能发出预警信息，证明了其可行性和有效性。

中国散裂中子源（CSNS）加速器真空控制系统负责真空数据采集、设备监控和闸板阀控制与联锁，是设备运行和故障诊断以及超高真空保持的重要保障。本文介绍了加速器真空需求，基于实验物理及工业控制系统EPICS软件框架的真空控制系统设计与实现，使用横河可编程逻辑控制器PLC控制与联锁设备，摩莎MOXA工控机监测真空状态，EPICS PV数据直接进入声音报警系统和历史数据库系统，为工作人员及时发现和处理问题、进行后续数据分析和机器研究等提供了便捷途径和可靠保障。目前，该系统已完成现场安装和调试，并已正式投入运行。运行结果表明，该系统具有稳定性好、可靠性高、人机交互友好的特点，很好地满足了加速器真空控制系统运行的需要。