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北京正负电子对撞机二期改造工程(BEPCⅡ)在亮度上、稳定性上都得到了显著的提高，同时对于硬件系统也提出了新的挑战。BEPC原有的用于在线观测束流横向截面（包括水平和垂直方向尺寸），以及纵向束团长度的同步光束流测量系统已经不能满足BEPCⅡ日常运行及束流调节的需求。面临的问题包括:横向截面在线监视系统的光斑测量值与理论值不符合、光路放大倍数测量误差较大、系统运行不稳定等;用于纵向束团长度测量的条纹相机多次测量结果不重复，测量过程繁琐，无法实现在线测量等。 本文针对以上问题做了深入研究，重新开发和研制了在线测量系统，并引入新的测量方法与原有方法进行对比和校准。具体内容包括: 第一，重新开发和研制了同步光直接成像法横向截面在线监测系统;对整个光学系统的放大倍数和点扩散函数进行了精确测量，最后经过图像复原和放大倍数计算得到了精确的束流横向尺寸，水平方向分辨率达到10％。 第二，利用空间干涉的方法对束流垂直方向尺寸进行了精确测量。打破了可见光成像系统中垂直方向分辨率受到衍射效应的限制，测量误差达到10μm以下，目前，直接成像系统和空间干涉系统同时在线运行，为日常运行和束流调节提供精确参考。 第三，对C5680Ⅱ型条纹相机进行了深入研究，经过多次实验找到了影响条纹相机测量结果的重要参数，并对其进行了校准，最后撰写了操作规范，并对BEPCⅡ正、负电子环的束团长度进行了测量，进而计算出的全环阻抗与理论值相符。 第四，针对BEPCⅡ同步光的非相干特性，研制了双光子强度干涉束团长度在线测量系统，此系统是利用光的量子特性，理论上没有分辨率限制，此工作为未来更短的束团长度测量打下了基础。