电子辐照加速器，作为辐射加工主要技术设备，具有广泛的市场前景。美国、日本相继研制出10MeV，15-20kW的工业辐照直线加速器。由于其具有穿透力强、效率高、杀虫灭菌彻底、工艺过程简单、操作方便、低能耗、高效益、高度机械化、自动化、无污染公害、无残留等特点，目前高能大功率电子直线加速器已成为国内外大力推进发展的射线辐照装置。本文针对目前高功率辐照加速器所存在的运行稳定性问题，就如何进一步减小束流损失的问题进行了系统的分析和理论研究，并结合程序模拟，完成10MeV，20kW电子辐照加速器的加速管设计和束流动力学设计，并完成了对输入输出耦合器的计算。提出了一个高俘获效率，高加速效率的加速管设计方案，成功解决了制约高能大功率电子直线加速器的关键技术问题。论文首先对电子直线加速器的发展进行了介绍，并着重介绍了电子辐照加速器的发展情况和现状。提出高功率的电子辐照加速器加速管设计的关键问题是降低束流损失。第二章给出了10MeV，20kW辐照加速器的束流动力学设计，以降低束流损失和提高加速效率为目标，通过对不同聚束方案的比较和优化，以计算机为辅助工具，提出了最优设计方案。第三章射频结构的设计，通过一系列的结构优化，并考虑到实际加工的问题，对盘片进行了调整和修改，最终给出加速管所有单元的尺寸参数。第四章输入输出耦合器的计算，结合实验中采用的三频率法和三维计算机模拟程序HFSS，通过大量的计算确定输入输出耦合器尺寸和耦合孔大小。