近年来，世界各大加速器实验室都在研制平均流强达到安培量级的高亮度光阴极注入器，以用于各种大型加速器装置，比如超高功率自由电子激光(FEL)、能量回收直线加速器(ERL)、电子冷却强子加速器等。　　 合肥国家同步辐射实验室正在进行第四代光源和短波长自由电子激光的研究，光阴极注入器是研究重点之一。金刚石放大光阴极电子枪是一种可以获得高平均流强、高亮度、低发射度电子束的新型电子枪，应用前景广阔。模拟计算的结果显示，几千电子伏特的初级电子束照射在镀有金属膜的金刚石窗上，次级电子从具有负电子亲和势的另一端发射出来，可以产生两个数量级的电子增益效果，同时电子束流在增益前后发射度变化不大。这为获得高品质（高流强、高亮度、低发射度）的电子束流提供了很有前景的应用方案。　　 本文就金刚石放大器进行了理论研究，介绍了其物理过程和材料特性方面内容。通过利用VSIM进行数值模拟，得到电子增益倍数与电子束流、材料以及外界环境等因素的关系，并给出了电子束流测量相关的方案。　　 为了搭建金刚石放大器实验平台，本文创造性地将其应用到热阴极电子枪应用上，因此本文还对常规热阴极进行了设计，得到一个10KeV的栅控脉冲电子枪，并利用OPERA对其性能进行了优化，得到符合实验平台参数的电子束流。结合理论研究和数值模拟，本文最后给出了整体实验平台的设计方案。这个设计方案将用来指导本课题实验方向的进展。