通过发射电子束测量空间地磁场是一种新的有效的地磁场高精度测量方法，但电子束发射对在轨航天器自身状态和安全存在影响。为了研究这一影响，从同步轨道充电机制出发，基于轨道限制机制和朗缪尔方程研究了航天器发射高能电子束时的诱发充电模型，推导了不同初始电位情况下束流发射的平衡电位公式，并编制程序研究了这一过程中粒子束电流、能量、光照等因素对航天器充电电位的影响，得到了航天器对外发射高能电子束时诱发航天器自身或平台的充电电位随时间变化规律，并通过部分解析解对比验证了模拟结果的正确性。

基于蒙特卡罗模拟软件FLUKA和有限元软件COMSOL对大连先进光源（DALS）束流垃圾桶的设计进行了初步研究。采用FLUKA软件进行了束流垃圾桶和主体建筑的建模，理论公式和模拟计算保证径向和轴向束流垃圾桶沉积能量在99%以上，计算中引入减方差技巧，降低计算结果的统计误差，相应的计算结果的误差在5%以内。同时计算给出侧墙和顶板位置的辐射剂量率的大小，侧墙两边的剂量率大小分别为1.84 μSv/h和1.15 μSv/h，顶板位置处的剂量率大小约为1.14 μSv/h，保证了工作人员的安全与健康。利用COMSOL软件计算束流入射情况下束流垃圾桶的温度分布和热应力的大小，得到稳态情况下束流垃圾桶的最高温度为55.1 ℃，最大热应力大小为54.5 MPa，小于材料的熔点和屈服强度，保证束流垃圾桶在装置运行过程中的稳定性。

储存环机械支撑的静力变形、调节精度决定各物理元件的定位精度，其动态响应特性间接影响着束流的稳定性，机械支撑是各物理元件的安装基础，保证磁铁、真空室、束测元件正确的安装、运行，发挥出相应的物理性能。主要从支撑的静力变形和固有频率两个方面对机械支撑进行优化设计。以深圳产业光源（SILF）共架支撑为例，利用SolidWorks和Ansys软件对储存环磁铁机械支撑进行设计、拓扑优化。详细阐述了储存环机械支撑设计、优化的过程，并将最终优化完成的支撑模型与磁铁模型进行装配，在尽量接近真实工况的基础上对整体支撑进行仿真计算，以确保支撑整体能够达到设计指标。

报道了基于常温射频直线加速器建成的10 MeV光子FLASH放疗射线源样机，采用高平均电流电子束轰击高速旋转辐射转化靶，在距离靶点1 m远处的固体水模内，X射线剂量率达到80.5 Gy/s，达到未来临床实验与推广所需剂量率阈值。

针对当前单次通过型数字束流位置探测器（BPM）有效采样点数少、数据信噪比低、测量分辨率差的问题，提出了一种基于“束流单次通过”的数字BPM测量改进算法。该算法通过模拟信号的功分-延迟-合成，增加了有效采样数据，并通过采样数据的截取与数据拼接、数字滤波等数据处理方式，提高了采样数据的信噪比，并最终实现了BPM测量分辨率的提高。实验结果表明，该算法在不改变模数转换器（ADC）采样率的情况下，将单次通过型BPM的测量分辨率提高了约2倍。该测量方法为提高单次通过型BPM的测量分辨率提供了一种新的解决方案，已成功应用于北京正负电子对撞机（BEPCII）和高能同步辐射光源（HEPS）直线加速器项目中。

中国散裂中子源二期升级采用超导腔技术方案，其中在165～300 MeV能量段采用648 MHz 6-cell 超导腔模组，每个模组中集成3只6-cell超导腔。超导腔工作在脉冲模式，为了保证超导腔2 K下的频率满足运行要求，每只超导腔需要一套低温调谐器对其频率进行精确调节控制。针对648 MHz 6-cell超导腔的结构和运行特点进行了低温调谐器的设计，采用快慢组合机构补偿超导腔的频率偏移，对调谐器的基本性能和超导腔脉冲模式运行下的动态洛伦兹失谐进行了分析。

中国散裂中子源（CSNS）靶站质子束窗位于环到靶站输运线（RTBT）与靶站交接面，起到隔离加速器高真空和靶站氦气环境的作用。随着束流功率提高，目前质子束窗单层膜结构形式已无法满足CSNS-II 500 kW的高功率需求，因此开展CSNS-II质子束窗研制，设计出双层膜中间通水的冷却结构，完成质子束窗双层膜的薄膜半径、薄膜厚度、水冷槽长度与宽度、对流换热系数等各参数对质子束窗温升与热应力的影响分析。通过冷却水需求分析得出，冷却水流速需大于15 L/min。通过质子束窗主体的流固耦合分析，消除箱体内部死水区域。最终优化后质子束窗薄膜位置最高温度47.8 ℃，薄膜位置最高热应力30.758 MPa。通过FLUKA软件对质子束窗材料的辐照损伤性能进行分析，在每年5000 h工作时长、500 kW高功率束流的辐照下，辐照损伤DPA计算值为1.285 DPA，质子束窗的安全使用寿命在7年以上。

高能同步辐射光源（HEPS）的预准直单元数量庞大，且磁铁准直精度要求极高，为检验HEPS增强器预准直单元磁铁准直精度，需要在实验厅按照一定比例对其进行振动线磁中心验证测量。基于预研阶段已研发的振动线系统，详细介绍了振动线磁中心测量原理及扫描方法，研究了HEPS增强器两铁单元的磁中心准直精度检测方法并进行了验证实验。设计并搭建了振动线高精度重复定位夹持机构装置，研究了振动线下垂量的修正方法，并对增强器两铁单元的磁中心扫描结果进行拟合分析。实验结果表明，HEPS增强器两铁单元满足磁铁间相对位置误差优于 50 μm的预准直精度要求。