射频四极(RFQ)加速器是加速低能强流连续波(CW)束流的的最有效装置,而实现CW RFQ稳定运行是强流离子加速器研究的热点和难点。本论文以CW RFQ加速器稳定运行为目标,系统地完成了强流重离子CW RFQ加速器的研制。CW RFQ加速器非常适合加速强流低能束流,而实现其稳定运行面临众多挑战。论文中,针对CW RFQ稳定运行面临的问题,进行以下研究。为了降低腔体功耗与功率密度,比较多种RFQ加速器腔型,选用了适合强流CW加速的腔型,优化腔体结构,降低腔体最大表面场;为了稳定腔体的电磁模式,研究四翼型腔体中模式频率分离问题和π模杆结构对频率分离的作用,降低腔体中二极场的对四极场的混合度,通过腔体低功率测试和调谐,达到所需的频率和场分布;为了维持腔体的频率稳定,研究腔体频率随冷却水温度的变化规律,实现腔体频率的在线调谐;为了保证腔体的结构稳定,进行腔体的多物理场耦合分析,研究冷却水流量和温度变化引起的腔体形变和应力变化,提出水温在线调谐方案和冷却水流量温度控制方案;为了控制腔体的二次电子倍增效应,研究了腔体中不同功率情况下二次电子倍增发生的可能性,避免腔体在束流所需功率时发生二次电子倍增效应;为了实现高频功率的稳定输出和耦合,采用固态功率源提供功率,使用双端口耦合器进行功率耦合。本论文基于以上有助于CW RFQ稳定运行方法的研究,结合低能量强流高电荷态加速器装置(LEAF)的需求,完成了LEAF RFQ加速器从高频设计、多物理场分析、水温在线调谐方案研究、低功率测试、高功率锻炼及束流加速实验的全过程设计和研究,成功研制了LEAF RFQ加速器,测试表明该RFQ加速器满足CW稳定运行的要求,具备为实验终端提供高性能稳定束流的能力。