加速器驱动次临界系统(ADS)是目前最具有前景的核废料嬗变装置。2011年，中国科学院启动了“未来先进核裂变能”战略性先导科技专项，正式部署了对ADS嬗变装置的研究。　　ADS质子直线加速器是ADS嬗变装置的重要组成部分，其主加速器采用650MHz超导椭球腔。650MHz超导椭球腔属于高梯度、高流强、高品质因数型超导腔，其高功率输入耦合器的研制是国际前沿技术，对耦合器提出了同时实现洁净安装、高功率通过能力、低漏热和高可靠性的要求。ADS椭球腔高功率输入耦合器的设计要求高、难度大，国内尚未开展过此类耦合器的研制工作。根据ADS质子直线加速器项目的需要，本论文针对650MHz超导椭球腔，开展配套高功率输入耦合器的研究。　　本论文首先根据设计要求，吸取国内、外高功率输入耦合器的设计经验，确定了ADS椭球腔高功率输入耦合器同轴型、单窗、固定耦合度的结构选择。在此基础上，完成了耦合器的高频结构设计、二次电子倍增效应分析，并从保障陶瓷窗安全的角度分析、总结了耦合器窗体的高频结构设计规律，对同类耦合器的高频结构设计具有一定的参考价值。　　本论文全面地开展了高功率输入耦合器的漏热控制研究:首先深入地探讨了耦合器外导体镀铜层厚度和RRR值如何影响漏热，并提出了整体衡量耦合器漏热的公式;其次探索了耦合器外导体分别采用热锚冷却与氦气冷却两种方式的漏热，并实现了对漏热的精确计算，然后根据计算结果归纳了镀铜层厚度和RRR值的优化规律，对于耦合器的漏热优化设计具有极大的借鉴意义。　　此外，为了保证耦合器的安全稳定运行,为耦合器设计了充分的冷却措施。最后，耦合器加工完成后顺利完成连续波150kW高功率测试，其功率水平在同类耦合器中处于国际先进行列。　　综上，本论文系统地完成了ADS椭球腔高功率输入耦合器的物理设计工作，并成功地完成了高功率测试，在高频结构设计和漏热优化设计等方面取得了一定的创新，为ADS质子直线加速器的发展提供了有力的支持，并对高功率输入耦合器的设计具有一定的参考意义。