中国加速器驱动嬗变研究装置（CIADS）的强流高功率质子直线加速器采用射频超导技术,其设计指标为提供10mA,600MeV的连续波（CW）质子束。作为预研样机的前端注入器II,其设计指标为10mA,10MeV,CW运行。中能传输段的高性能聚束器是前端注入器II中的关键元件,用以实现强流质子束从RFQ出口到超导段入口的纵向匹配。另外,超导腔作为射频超导加速器中的关键部件之一,其品质因子0对于加速器的性能和建设成本影响巨大。论文的研究工作集中在这两个关键问题上,首先完成了两台高性能聚束器的设计、制造、测试和运行;其次通过实验系统性地研究了腔壁中磁通俘获对0值的影响。CIADS前端注入器II的高性能四分之一波长谐振腔（QWR）聚束器相比于国际上同类型加速器装置中的聚束器,具有纵向长度短（≤280mm）,有效加速电压高（135kV）,工作于强流CW模式的特点。论文从射频结构设计、热仿真、结构分析几个方面入手,优化了QWR聚束器的电磁参数和机械结构,以及其关键附属设备耦合器和调谐器,并进行了QWR聚束器的加工和测试。目前,两台QWR聚束器已载束运行2000多小时,最高连续束流11mA,运行状态稳定可靠,达到设计指标。影响射频超导腔Q₀的因素主要分为BCS表面电阻、剩余表面电阻和磁通俘获引起的表面电阻1)l,后者的作用机制和物理模型是目前研究的热点。处在外磁场中的超导腔,当降温通过临界温度（Tc）时,材料中存在的晶格缺陷（如杂质、位错和晶界等）会作为磁通钉扎中心以磁通管的形式俘获外磁场,腔壁中俘获的磁通在高频场作用下产生功率损耗,降低超导腔的0。论文利用两只具有不同频率、形状和表面处理的单cell高纯度大晶粒铌椭球腔进行实验设计。在不同外加磁场（0-20μT）和不同降温条件情况下,对上述超导腔进行降温并测量2K、1.8K、1.6K和1.4K的表面电阻,研究腔壁中的磁通俘获率和1)l。实验中利用超导椭球腔赤道位置的磁场定义腔壁中的磁通俘获率,以研究降温条件对磁通俘获率的影响。利用零外加磁场降温实验中的表面电阻和外加磁场降温实验中的表面电阻,给出了1)l的实验测量方法。相比于现有的理论知识和实验结论,我们得出如下新的结论:1)超导腔降温过临界温度（Tc）时,决定腔壁上的磁通俘获率的关键降温条件不是腔壁上的降温速率,而是腔壁上的空间温度梯度（（?）;2）外加磁场归一化的R_fl与（?）具有非线性函数关系,随（?）增加,归一化R_fl先迅速降低,最终饱和于一个与材料属性有关的常数;3)在相同的磁通俘获情况下,高纯度大晶粒铌椭球腔的1)7)小于高纯度细晶粒铌椭球腔的R_fl,这就解释了高纯度大晶粒铌椭球腔具有更高的Q₀的原因;4)在排除热效应和测量误差的影响后,发现R_fl与腔内加速场E_acc具有非线性关系,该非线性关系的发现为新理论模型的发展提供了实验依据。