自由电子激光驱动的太赫兹源(FEL-THz)作为一种高功率的太赫兹源有着广泛的应用前景，驱动FEL电子束的品质直接影响FEL-THz相干辐射的增益和频率，低能段电子束容易受空间电荷效应的影响而导致束流品质恶化。因此，束流在进入加速管之前，有必要在低能段对束流进行诊断。华中科技大学依托现有的紧凑型自由电子激光太赫兹源装置，致力于研究紧凑型低能强流电子束测量平台，测量能量在keV量级、流强在安培量级电子束的关键参数。本文在已有研究工作的基础上，通过对紧凑型低能强流电子束测量平台的关键束线部件、聚焦螺线管设计方法以及测量控制系统等内容进行深入研究，完善和改进测量平台的功能，满足平台更为通用的测量需求。
　　论文对测量平台的关键束线部件—带反抵线圈的螺线管和基于反向电场的能量分析仪进行了设计和仿真计算。分析计算了带反抵线圈螺线管的轴线磁场分布、束流包络，并通过CST进行了仿真验证；计算了螺线管的温升以及安装误差导致的束流偏移。该螺线管可以有效延长粒子传输的距离，同时可以避免磁场造成的发射度增长。为了拓展平台的测量功能，论文设计了基于反向电场的能量分析仪，对内部的电场进行了计算，优化了聚焦电极的尺寸及偏压。仿真结果表明，能量分析仪的能谱与理论能谱的中心能量相差1.2eV，半峰全宽相差3eV。
　　为了提高聚焦螺线管线圈的设计效率，并提升其性能，论文提出了一种基于深度神经网络的螺线管磁场设计方法。相比于传统的试错和经验公式的设计方法，该方法可以更加快捷且精准地完成对聚焦螺线管的基本设计。论文编写了自动化的数据采集程序，搭建了深度神经网络，对网络进行了训练。通过一个多线圈聚焦螺线管的实例计算表明，该方法可以快速获得良好的设计结果。
　　论文设计开发了基于LabVIEW的测量控制系统，实现了高精度运动平台的定位、电源控制以及图像采集与分析等功能。针对现有FEL-THz装置存在的远程无法判断电机的运行状态以及断电位置丢失等问题，论文提出了采用光栅尺定位和实时位置保存的改进方案。论文还研制了一台低成本的多路输出时序源，并完成了软件测试和初步的束流实验。