重离子加速器是研究原子核结构、核反应机制、宇宙演化中的核过程、以及重离子相关前沿科学技术问题的重要工具。重离子加速器的发展方向是不断挑战高能量、高流强和高束团功率的极限,而重离子环形同步加速器是实现高束团功率的最佳方案。在重离子环形加速器中,为了满足物理人员对重离子束流寿命的要求,加速器的真空系统需要保持在极高真空条件下。当重离子加速器运行高流强的束流时,束流损失引起的动态真空效应将会破坏加速器的极高真空环境,极大减少束流寿命和影响重离子加速器的正常运行。本文以稳定强流重离子环形同步加速器的真空系统为目标,主要内容为研究束流损失对加速器真空系统造成的影响。具体研究内容包括由于重离子电荷态变化导致的束流损失分布研究,重离子加速器真空系统在束流损失引起气体解吸的动态演化过程,以及束流损失引起的气体解吸率研究。本文首先基于环形加速器束流光学,研究了电荷态变化的重离子的损失特点,模拟计算了增强器BRing中U³⁵⁺丢失一个电子后的运动径迹,得到了U³⁶⁺在BRing中的全环损失分布结果,同时也模拟了束流准直器在线的情况,准直效率可以保持在99%以上。其次,研究并讨论了加速器中重离子束流的损失机制,并对束流的动态损失建立了相应的数值模型。然后,针对环形加速器的真空系统进行了基础性理论推导,并计算了BRing全环的真空管道流导值。最后,根据重离子束流在同步加速器中的损失特点,建立了加速器真空系统考虑束流损失时的动态演化计算过程。论文根据已经建立的计算真空随时间变化的数学模型,对强流重离子加速器装置的增强器BRing进行了模拟计算。一方面,研究了束流流强对BRing真空系统的影响,U³⁵⁺注入流强设计指标为1×10¹¹ppp时BRing真空系统在束流的动态损失下可以保持稳定,而当束流流强超过3.5×10¹¹ppp时,BRing真空系统无法继续保持稳定性,平均真空度在束流动态损失影响下会提高至2×10^-9mbar左右,束流寿命受到严重影响。当束流准直器在线至束流包络边缘时,真空系统恶化得以改善,造成动态真空效应的阈值流强将提高至5×10¹¹ppp。另一方面,研究了束流流强为1×10¹¹ppp时束流发生的系统损失对BRing真空系统的影响,计算结果显示各个系统损失造成的真空波动能够及时被真空泵稳定。总体来说,在针对束流损失分布优化后的束流光学和大量高抽速真空泵排布情况下,BRing真空系统能够有效抑制动态真空效应,在加速器真空系统达到新的动态平衡时平均真空度可以满足要求。最后,论文进行了束流轰击下材料表面气体解吸率测量实验。不同材料经过不同的表面处理后,在束流轰击下会有不同的气体解吸率,而气体解吸率是进行重离子加速器动态真空效应模拟计算的重要输入参数。材料表面的气体解吸率和束流的能量及种类相关,在320 kV全离子综合实验平台进行的测量实验得到了不同能量条件下Xe¹⁰⁺和O¹⁺轰击无氧铜靶材料的气体解吸率产额,得到了气体解吸率正比于束流能量的关系;在SSC-Linac平台进行的测量实验得到了BRing参考粒子U³⁵⁺轰击8种靶材料的气体解吸率产额,结果表明镀金膜的铜块材料具有较低的气体解吸率,更适合作为束流准直器的挡块材料。在测量实验中也验证了现阶段表面处理工艺下,气体解吸率正比于粒子在材料中电子能损平方的关系,利用这种比例关系可以推算出不同能量下的气体解吸率产额。论文为将来研究中低能重离子束流轰击材料获得气体解吸率实验提供了经验和方向,获得的气体解吸率产额可以为模拟计算BRing动态真空效应的提供参考。