基于高能激光与电子束相互作用(包括康普顿散射和汤姆逊散射等)的X射线源是在上世纪末随着加速器技术和激光技术的发展而提出的一种新型X射线源。它利用超短脉冲激光与高亮度的相对论电子束相互作用,在电子束前进方向产生方向性好、高亮度、短时间结构和能量可调的准单能X射线,在超快物理过程研究和医学物理研究中具有广泛的应用前景。　　 本文在上海深紫外自由电子激光(SDUV)已有装置的基础上,根据康普顿散射原理和带电粒子束流相空间的线性传输理论,利用束流传输系统常用的设计方法,借助MAD、ELEGANT等加速器物理计算程序,进行了SINAP-Ⅲ高能激光与电子束相互作用平台的物理设计,并且给出了该平台在各种误差下的兼容性以及上游束流品质对于对撞点电子束的影响的计算研究。　　 本论文研究的主要工作和取得成果如下:　　 1)确定了SINAP-Ⅲ束流输运线磁聚焦结构设计方案:通过对束流Twiss参数匹配的计算研究,确定了磁聚焦结构(Lattice)物理参数和主要元件几何布局和技术参数等。经过对mini-beta对撞区的设计优化,电子束在SINAP-Ⅲ的康普顿对撞点的水平和垂直尺寸可同时达到10微米(本文中均指均方根值)的量级。　　 2)详细讨论了影响SINAP-Ⅲ作用点束团特性的主要因素,在考虑到各种磁铁公差的情况下,本设计可以满足灵活匹配束流参数的设计要求。同时提出对于磁铁系统、真空系统、束流测量系统以及轨道校正系统的初步物理要求,并确定了SINAP-Ⅲ束流输运线磁铁元件的工程坐标位置参数。　　 3)通过大量的多粒子跟踪研究,对各项物理指标和技术方案进行设计优化,初步确定了SINAP-Ⅲ高能激光与电子束相互作用装置物理设计方案。