随着科学的发展,许多学科都需要在某些极端条件下(如极高的温度、极大的压力、极强的电场和磁场等)对材料的物理性质进行研究。“上海光源”工程同步辐射装置(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,简称SSRF)就为此类科学研究提供了一个优良的实验平台。它除了支持基础研究和应用研究外,还对科技进步、产业发展和生产力的提高起到直接的促进作用。由于该实验装置对温度及其精度控制要求较为特殊,因此,本文通过大量的文献阅读、国内外资料检索以及实验调试数据采集,在工程进展所允许的范围内,对该大型实验设施的恒温水系统做了较为深入的分析和研究。首先,通过直接参与部分设施的设计及调试,对整个“上海光源”大型科学实验装置从结构、实验原理、温度要求、科研应用和社会意义等几方面着手,进行了详尽而深入的调查研究。其次,对实验设施的恒温水系统,从系统构成、温度及精度要求等几方面进行了较为详细的分析和研究。同时,结合所取得的一系列实验调试数据,对冷热兑水和电加热器加热这两种恒温控制方案进行了一定的分析和比较,并总结出两者各自的优缺点及适用场合。第三,选取直线加速器系统为研究对象,在对实践调研中所取得的试验及调试数据进行整理和分析的基础上,分别对试验预研阶段所采用的冷热兑水方案,以及实际工程中所采用的电加热方案这两种恒温水系统各自的调试运行情况进行了分析和研究。并在此基础上,分别总结了两种恒温方式存在的主要问题和不足。第四,借助有限元分析软件,对加速管内部的温度分布情况以及变化趋势进行研究,在传热学原理的基础上,对单根加速管进行了一定的传热研究和分析,通过考察加速管在稳态传热情况下,管体温度的分布和变化趋势,了解和掌握加速管横向和纵向两方面的热量传递以及温度分布情况,并进一步揭示恒温系统的温度波动对加速管管体所产生的影响,从而为更好地控制和调节整个恒温水系统的恒温温度及精度,确保整个粒子加速器实验装置的正常工作和运行提供理论分析及依据。