西安加速器质谱计是我国第一台多核素分析的3 MV串列加速器质谱设备，可分析10Be、14C、26Al和129I等多种放射性核素，测量精度和探测灵敏度均已达到国际同类设备的最好水平。设备的建立，将促进我国地学、环境、考古、海洋、大气、宇宙、生命等领域的基础研究和应用研究的发展，为我国经济社会发展和国防安全提供科学服务。　　 本论文描述了对西安加速器质谱计的性能的初步实验研究，首次引入方差分析的方法分析测量的可重复性，通过对近百个碳样品(靶)多次测量的数千组数据的分析，探讨了西安加速器质谱计14C测量的重复性及其影响因素，研究了新型固气两用离子源的束流输出性能及离子源各运行参数对测量精度的影响。论文还对获得专利的双注入系统进行了详尽的束流光学计算，给出了元件矩阵和系统的传输矩阵，模拟了同时注入和交替注入模式测量时各同位素束流的包络和位移。论文最后对氮同位素在加速器质谱设备中的测量进行了尝试性探索。　　 通过实验研究，获取了设备进行14C测量的性能指标和离子源的束流输出特性，探讨了一些影响测量精度的因素。通过束流光学理论计算研究，论证了兼顾高精度和高灵敏度的新颖双注入系统的可行性，完善了这种创新性双注入系统的设计。通过探索性实验研究，证明了西安加速器质谱设备具有氮同位素测量的能力。　　 本论文还介绍了加速器质谱计、束流光学、14C断代的原理，和加速器质谱技术的发展和现状。