低能电子加速器是指能量存300 keV以下,可以引出大功率、均匀宽阔束流的白屏蔽型高压加速器,主要类型为电子帘加速器。在最近的几十年内,全球已经有1000多台低能电子加速器被用存表而固化、表而杀菌和橡胶硫化等辐照加工应用中,已成为目前工业用电子加速器市场中增长最快的部分。据2010年国际原子能机构(IAEA)相关报告统计,与低能电子加速器相关的辐照加工产业占全球电子束辐照加工的1/3左右。但目前国内对低能电子束装置的制造和应用研究仍处于起步阶段。　　 由于长阴极(1 m左右)下垂的问题制约了横向电子帘加速器辐照宽度的扩展,目前工业用低能电子束装置形成了两个发展方向:一是纵向多阴极电子帘加速器,它的发射面是由几十根相互平行放置的短阴极(200 mm左右)组成,可以提供比横向电子帘更大的功率、更宽阔均匀的束流;另一是基于1～3根短阴极的模块化低能电子加速器,它的结构类似于传统的X射线管,依靠多台相互独立的模块组合来扩展自身的辐照能力,它的生产和维护都比传统低能加速器容易,且成本较低,是未来低能电子束设备的发展方向。　　 本论文工作针对上述-曲个发展趋势展开,研究与低能电子加速器设计与建造时的相关物理问题和工艺问题。其中着重分析大截面束流成犁问题和大功率束流引出问题。　　 1)纵向电子帘加速器。通过对一台自制的纵向多阴极电子帘加速器束流分布进行建模分析和实地测量,分析研究了电子枪内部各电极形状、位置和电位对束流分布的影响。在此基础上,结合该加速器实际运行状况,给出了改善束流均匀性的优化方案(并最终给出了基于此加速器实际运行状况下的束流分布优化方案)。　　 2)模块化低能电子加速器。对模块化低能电子加速器的设计进行整体构思和可行性研究,并开始试制一台基于模块化设计的低成本低能电子束固化仪。通过模拟计算,分析模块化设计的束流成型特点,分析引出支撑结构散热的安全性,并最终确定加速器主题的基本尺寸;对其它与此样机设计与建造相关的如:高压馈送、辐射防护、永久真空设计中的焊接上艺等也做了相关的理论分析工艺设计。