随着太赫兹回旋管工作频率的不断提升，脉冲磁体逐渐成为了太赫兹回旋管磁系统的最理想选择。与稳态磁体相比，脉冲磁体具有磁场强度高、实现难度低、制造成本低的优点，能更好地满足高频太赫兹磁系统的需求。
　　本文以高磁场强度、高冷却速率、高使用寿命为研究目标，设计了一个具有全金属加固、全自由分离结构的超快冷却脉冲磁体。通过分析常用快冷磁体结构的优缺点，选用Polyhelix结构作为设计基础，采用高强度金属马氏体时效钢作为加固材料，在保证磁体力学性能的同时，大大提高了磁体散热速率。在磁体设计方面，明确了磁体设计的各项指标，并利用COMSOLMultiphysics和MATLAB联合仿真进行设计，大大提高了磁体设计的合理性、便捷性和高效性。最后通过结合理论计算和实际工艺完成了磁体初始优化。
　　在磁体力学特性方面，根据磁体结构与材料特性搭建有限元仿真模型对磁体电流峰值条件下的应力分布进行分析，验证磁体结构强度的可行性。之后，搭建三维模型对磁体的结构稳定性进行分析，对磁体单元层发生屈曲的可能性做出了判定。
　　在磁体热学特性方面，重点分析了脉冲电流作用下的磁体温升分布特性，考虑了涡流对发热的影响，验证了磁体热学特性，并对磁体的自然冷却性能进行了估算。再结合理论计算和有限元仿真，分析了超快冷却磁体在液氮沸腾冷却和迫流水冷两种冷却方式下的冷却特性，验证了磁体的快速冷却性能。
　　在完成磁体结构理论研究和仿真设计的工作基础上，进一步探索了磁体的关键工艺，设计了一套包括制管、复合、螺旋切割、组装的磁体加工工序，搭建了螺旋切割平台，旨在以更低成本、更高水准完成磁体的结构实现，避免加工完成的磁体具有较大的初始缺陷。最终，本文完成了一个能产生40T磁场、常温下单次放电完全冷却时间在10s以内的高寿命超快冷却脉冲磁体设计与其关键工艺研究。