低温辐射计是测量绝对X光功率的基准仪器，其核心是吸收体-热链接-热沉组件。热沉作为吸收体的温度参考基准面，其温度稳定性是X光功率精确测量的先决条件。为了保证低温辐射计测量X光功率的精度，需要合理设计热沉的结构，并对热沉温度进行严格的控制。此外，热沉必须为吸收体构建良好的受热环境，减小环境热辐射对吸收体温度的影响。　　本文中确立了热沉稳态温度的标准差小于50μK的温度控制目标。在结构设计中，首先分析了低温辐射计的工作环境和传热渠道，确定了热沉的工况需求及热学模型，并在热学模型的基础上推导出热沉的时间常数等物理量。然后，结合热沉的热物理量从整体和局部两个角度共同设计出一种热沉结构。最后，对热沉进行了有限元热分析。为了实现温度控制，设计了用于温度控制的PID控制器。分别结合经验和热沉实际的工作环境设计了单回路和前馈反馈两种温度控制系统，并进行了温度控制实验。　　实验发现，两种控温模式下，热沉的温度标准差都在50μK以内，在常用的3.7K工作点，热沉温度标准差接近10μK，远小于50μK的控制目标。当控制温度小于4.1K是前馈反馈控制下温度标准差平均比单回路控制低0.6μK。时间常数虽然没有严格的满足5倍关系，但是热沉的时间常数远大于吸收体的时间常数，依然满足热沉温度稳定性控制的需求。结果说明，热沉温度控制的稳定性达到了控制目标要求，也验证了结构设计的合理性。