本论文对激光等离子体直接注入的RFQ加速器进行了全面、系统的研究，包括其动力学设计、腔体设计、腔体冷模测试、腔体煅炼和载束实验调试等内容。　　 目前，常用的RFQ设计方法主要是“四段论”法，此法非常适用于弱流束流，但不适合强流束流，这主要有两个方面的原因：一是强流束的空间电荷效应较强，易导致束流发散、丢失；二是“四段论”法只从加速结构上对束流进行控制，不从束流的特性上对其进行约束。为克服“四段论”法的缺点，R.A. Jameson教授提出了“均温”设计方法，该法利用束流本身内在的特性进行设计，使RFQ的结构满足束流内在的“均温”要求，以达到控制强流束空间电荷效应的目的。论文对“均温”原理和“均温”设计方法进行了研究，同时利用体现“均温”设计思想的LINACSrfq程序设计了激光等离子体直接注入的RFQ加速器。　　 RFQ腔体的功能是产生加速束流所需的射频电场，对其要求主要有机械特性好、电稳定性好、射频效率高和散热好等。论文对四杆型腔体进行了研究，特别是对比分路阻抗和场平整性进行了研究。冷模测量是获得腔体参数的重要手段，腔体煅炼是腔体加速束流的必经过程，论文给出了它们的测试结果。　　 通过搭建RFQ和激光离子源综合测试研究平台，进行了激光等离子体直接注入RFQ的实验，成功加速了C6+离子束，同时利用研制的具有独特结构的法拉第筒对加速束流进行了载束测量。测量结果显示，RFQ的最大输出流强为6.3mA。对腔体上高频功率的分析表明，腔体上加载功率为195kW时输出束流的强度最高。　　 论文的创新点主要是利用“均温”动力学设计方法成功研制了国内首台高电荷态、高流强的脉冲重离子RFQ加速器，并首次在国内进行了激光等离子体直接注入RFQ的载束实验。　　 激光等离子体直接注入RFQ的成功实验，将为进行紧凑型碳离子癌症治疗装置的研究和对重离子加速器冷却储存环进行单次强脉冲束注入的研究提供发展思路和技术路线。