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。

设计了用于BF5电子直线加速器的X射线转换靶。采用蒙特卡罗模拟程序优化计算了靶材厚度；设计了转换靶的冷却结构，并采用有限元方法模拟计算了水冷效果；依据设计的结构参数，计算了转换靶产生X射线的剂量分布及能谱分布。结果表明：靶体温度控制在40 ℃以下，转换靶在该条件下能够长期稳定工作； X射线平均能量为0.65 MeV，在转换靶正前方1 m处吸收剂量可达6 Gy/min。

针对高能电子束撞击重金属靶产生轫致辐射光子,利用蒙特卡罗方法详细研究了电子束半径与发射度以及靶的厚度对X光源特性的影响.结果表明:电子束半径与发射度不仅是影响照射量的主要因素,也是造成照射量分布不均匀的主要原因;给定电子束,存在一个靶厚度使得靶前1m处的照射量最大.因此,在X射线成像系统的设计和模拟过程中,应综合考虑电子柬半径与发射度和靶厚的影响.