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论文主要分四部分。第一部分概述强脉冲束流发生装置的发展及应用。第二部分介绍了强脉冲柬流产生装置物理及结构设计，其中包括三方面内容：(1)食品辐照用加速器电子枪设计，(2)等离子体发生器用强脉冲线状束流发生装置设计，(3)工业废气脱硫脱硝用电子帘加速器物理设计。第三部分分别对60keV电子枪和200keV强脉冲束流发生器加工及调试过程进行介绍。第四部分对上面工作进行总结。
论文第一部分介绍了强脉冲束流发生装置的发展，以及在各领域应用。论文第二部分由第二章、第三章、第四章构成。
第二章首先介绍了中国科技大学国家同步辐射实验室研发的一台食品辐照用直线加速器60keV电子枪的设计，通过枪体内电磁场模拟计算，优化电子枪形状，并且在考虑空间电荷效应情况下对电子束发射过程进行模拟，得到了满足设计需要的束斑尺寸。另外针对直线加速器聚焦线圈漏场对束流的影响也作了讨论，采用相应措施增加磁屏蔽，减小漏场影响，保证束流品质。
第三章介绍了等离子体发生器用200keV强脉冲线状束流发生器物理及结构设计。为了得到峰值流强为15A的电子束，并且保证在阳极出口处得到宽度4cm、长度60cm的束流，选用电子帘加速器作为电子发生装置。对阴栅组件进行了优化计算：选用六硼化镧作为阴极材料；采用间接加热方式，利用钨丝对阴极进行加热；栅极以及阴极支撑采用耐高温的钼材料。装置中选用氧化铝陶瓷作为法兰材料，Ti作为金属箔窗材料。通过加速电极结构优化、束流发射模拟计算、陶瓷法兰电性能和机械性能优化、Ti箔窗机械性能和能量损耗的模拟计算等，确定了电子帘加速器各物理参数。
第四章主要介绍工业废气脱硫脱硝用700keV电子帘加速器的物理设计。通过各项指标分析比较计算，设计中选择加速器能量为700keV，并确定其它基本参数。为了避免在加速结构限定空间内发生电场击穿，采用了阳极与栅极之间加入两个中间电极的设计方案；采用钨丝作为热发射阴极，对加热阴极所消耗功率进行计算；真空封接用陶瓷法兰是加速装置中一个关键部件，为加大陶瓷法兰表面爬电距离，通过对氧化铝陶瓷电性能分析进行几何结构设计，并且对陶瓷件机械强度进行受力模拟计算；金属箔窗也是加速装置中一个重要部件，不同的材料和厚度将直接影响电子束穿透后的能量。通过模拟计算电子束在不同箔窗材料中的电离损失情况，选择Ti作为窗材料并对电子束透射不同厚度Ti箔窗后能量分布进行模拟计算。通过对不同厚度Ti箔窗进行受力模拟计算，采用40μm厚Ti箔作为金属窗；考虑加速结构中各电极对束流运动的影响，对阴极位置、加速电极开口及张角进行了优化计算。对电子束发射进行了模拟计算，得到栅极抑制束流发射电压和不同灯丝温度下发射电流强度、电流密度分布以及阳极处束流形状参数。论文针对电子束与烟气相互作用进行了系列分析：对电子束在烟气中透射深度进行了理论和MC模拟计算，同时还模拟计算了烟气反应室中电子束轨迹分布及能量沉积情况，从而提出双边辐照方案以及对烟气反应室尺寸等的设计建议。
第三部分由第五章、第六章构成。首先对60keV电子枪的加工和调试过程进行了介绍，通过电子枪高压老炼及出束实验表明各项参数性能达到设计要求。接下来对200kV强脉冲束流产生装置的主要部件的加工制造以及安装调试进行介绍。加速装置的阴极升温实验表明灯丝电流加到27A左右时，六硼化镧阴极温度可以达到1300℃，满足电流发射要求。加速装置通过了高压老炼，期间还进行了初步的出束试验，在加速电压为30kV时，测到流强为2A，根据二分之三次方定理外推，当高压升到200kV时，发射束流流强应该可以达到30A。第四部分对所做工作进行了总结。