论文主要采用计算机模拟的方法，分析研究了RFQ加速器中同时加速强流正、负离子束(双束加速)的物理问题，为今后的双束加速RFQ结构优化设计和实验研究打下良好的基础。 通过自编程序对RFQ入口处正、负离子匹配特性的研究表明，两种不同电荷态的束流的匹配特性是相同的。这个结论为动力学模拟中束流初始分布的产生提供了重要的参考。 论文将Fortran语言编写的国际通用的RFQ设计与动力学模拟程序一PARMTEQ重新用VC++语言改写，并扩充功能为PARMTEQVC程序，增加了对带相反电荷态的两种束流进行动力学模拟计算的功能。论文指出了LIDOS程序结果中的错误，促进了其关于双束模拟的修正，修正后的LIDOS和PARMTEQVC的双束模拟结果获得了比较一致的结论。 使用单束结构进行双束加速的模拟结果表明，正、负离子束横向空间电荷效应的中和，诚然有利于抑制横向发射度的增长，但由于带相反电荷束流的纵向空间电荷的作用，使得两种束流在纵向的势阱变浅，聚束力变弱；同时，加强了束团本身的纵向散束作用，使得bucket两端更多的离子被吸引(“捕捉”)到带相反电荷的束团中，这些离子逐渐离开自己的bucket，最终在纵向或横向丢失，从而导致总的传输效率下降。论文通过建立双束模型及求解位能函数，分析了正、负离子束团之间的空间电荷作用，以及纵向运动的特点。论文指出，在强流情况下，如果使用正、负离子束同时加速，必须要重新设计RFQ加速器。 论文针对双束加速RFQ结构的设计提出了新的思路，即在RFQ成形段中适当减慢同步相位增加的速度、加快调制系数增加的速度、以及增大平均孔径。论文按照上述思路尝试设计了两个新的RFQ结构，发现在保证RFQ总长度不变的前提下，使用新结构进行正、负离子束同时加速，能够抑制纵向的“捕捉”现象，获得比单束加速更高的传输效率，这对以后寻找双束加速的最优设计有着重要的指导意义。