中国科学院战略性先导科技专项ADS嬗变系统质子加速器是一台高流强、中等能量的质子直线加速器，它基于超导加速结构，连续波运行。三间隙β=0.52的超导Spoke腔被选为该项目中能段超导腔的备选腔型进行研究，为加速器驱动系统等大工程装置的建设储备技术基础。本论文首先对频率为325MHz，β=0.52的三间隙超导Spoke腔的电磁场设计进行研究，通过扫描腔体的几何参数，得到三间隙超导Spoke腔的电磁设计方案，达到了高梯度、高分路阻抗的要求。通过机械结构设计，对三间隙超导Spoke腔的结构分析以及结构电磁耦合分析进行研究，优化设计得到合适的加强筋，保证超导腔的机械强度和运行时的机械稳定性。并且，在考虑到国内现有的机械加工和真空电子束焊接的工艺水平基础上，研究设计了三间隙超导Spoke腔的加工方案。同时，本论文还分析了三间隙超导Spoke腔加工过程中部分加工量的误差以及其它因素对腔体频率的影响。最后，论文对三间隙超导Spoke腔的multipacting性质和横向场不对称踢束效应进行了深入研究。利用三维数值模拟计算工具，分析了腔体的multipacting行为，并对抑制三间隙超导Spoke腔multipacting的方法进行了研究。从原理上对由Spoke芯棒的周向不对称性导致的横向场不对称踢束效应进行了研究，通过数值计算，表征了这种不对称踢束效应，并通过改变束孔的形状和内导体Spoke芯棒孔径处的形状减小了这种不对称踢束效应的影响。