希格斯玻色子的发现标志着超出“标准模型”的新时代的开始，为了对希格斯粒子进行更加详细和精确的测量以及探索新的超出标准模型的物理，需要建造一台专门的机器即希格斯工厂用于对希格斯粒子的性质进行更详细深入的研究以及一台超级质子质子对撞机用于新物理的研究。中国科学院高能物理研究所提出了建设环形正负电子对撞机(CEPC)并适时在同一隧道建成超级质子-质子对撞机(SPPC)的方案。　　束束相互作用作为限制对撞机性能提高的最重要因素之一，在机器设计、调束运行、性能优化的过程中，都是不可忽视的问题。如果采用一定的补偿方案，对束束效应进行补偿，就可以打破对撞机中的束束极限，提升机器的性能，从而使对撞亮度获得大幅提高。　　本论文的主要工作是CEPC的初步设计以及基于SPPC的束束补偿的研究。CEPC是质心能量为240GeV，周长约54.4km的正负电子对撞机。论文中在给定机器周长，束流能量，功率限制，亮度目标的条件下，首先对限制对撞机性能的效应进行了研究，进而对束流和机器参数进行优化设计，给出了CEPC完整的参数和初步磁聚焦结构设计。　　针对SPPC的束束补偿的研究，论文首先提出三种实现束束补偿的对撞机结构，并分别使用非相干和相干理论对实现束束补偿的原理和需要满足的条件进行分析。由于相干效应的限制，这种补偿机制对于亮度的提升空间不大，因此我们对补偿结构进行了改造，由能量回收型直线加速器(ERL)提供额外的束流来补偿环形对撞机中的束束效应。　　论文中针对利用ERL产生的电子束流补偿SPPC中的正对撞束束效应进行了研究。首先从理论上分析了实现完全补偿时电子束流和质子束流需满足的条件;然后基于束束效应的强强模拟程序IBB，编写了束束补偿的C语言程序，分别使用弱强模型和强强模型对束流进行跟踪模拟，研究了补偿前后亮度，尺寸，束流粒子分布，束束频移和粒子损失等变化情况。在线性传输模拟中，结果显示束束补偿可以减小束团内部粒子的频散;在非线性传输模拟中，结果显示束束补偿可以有效地减小束流损失，提高束流寿命，进而在束束补偿的情况下，可以大幅提高单束团流强从而提高对撞机亮度。