电磁铁是加速器的重要组成部分之一,加速器常用的电磁铁有二极磁铁、四极磁铁、六极磁铁和八极磁。有时也用到组合型磁铁,例如二四极组合型磁铁、四六极组合型磁铁、六四极组合型磁铁等。设计高质量的电磁铁始终是加速器设计中的一项重要的工作。本文主要采用优化磁铁极面法来设计常用的各种类型磁铁,优化磁铁极面方法是通过极面方程,采用程序来寻找最优化的极面形状,使磁铁的高次谐波场尽量小,从而设计出高质量的磁铁,避免了在实际制造磁铁时候,用垫补的方法来减小直接截断带来的高次谐波场。论文中采用极面优化的方法设计了二极磁铁、四极磁铁和六极磁铁单一功能的磁铁,获得了高质量的目标磁场,与传统的方法相比,高次谐波场很小。为了满足合肥先进光源(HALS)物理设计所需要的组合型磁铁要求,采用同样的方法设计了组合型磁铁,分别设计了二四极组合型磁铁、四六极组合型磁铁、六四极组合型磁铁,达到设计目标,获得了高质量的目标磁场。论文的主要工作是编制了优化磁铁极面的程序,通过程序自动寻找最优化的极面,然后根据优化好的极面,设计模型磁铁,用泊松程序对其磁场进行计算,并对磁场进行多项式分析,根据分析结果判断磁场质量的优劣。论文工作证明极面优化方法是一个可行的方法,是设计组合型电磁铁的很好选择之一。