本文对应用高次谐波腔后的束流寿命进行了理论推导与计算。经过大量的数值计算，设计了一个能有效拉长束团，且有效阻尼高次模的三次谐波腔。　　 高次谐波腔能够有效地拉长束团，降低托歇克散射，从而达到延长束流寿命的目的。高次谐波腔的应用相对于其它延长束流寿命的方式具有较多的优点，可以提供朗道阻尼，抑制束团耦合不稳定性；对能散度和光源的横向发射度影响较小。国际上正对高次谐波腔展开深入的研究。　　 本文首先介绍了高次谐波腔在国际上的研究与应用情况。　　 其次，从粒子的纵向运动方程出发，逐步推导了理想状况下被动式高次谐波腔的工作原理，导出了加入谐波腔之后的寿命改善因子和束团长度，对HLS-Ⅱ应用被动式三次谐波腔来延长束流寿命进行了理论计算，求得加入谐波腔之后束流寿命改善因子达到2.9，束团长度为45.6mm。　　 本文对加入谐波腔之后的束流负载效应进行了初步的理论研究，根据J.Byrd的粒子跟踪模型进行了理论推导。计算表明，不同的填充模式在高频腔中激励起的感应电压不同，在均匀填充模式下，束流在谐波腔中激励起的感应电压最终达到一个稳态值，表明填充间隙越小，束流负载效应对被动式谐波腔的影响就越小。　　 文章最后依据HLS-Ⅱ的参数要求，设计出了带有高次模阻尼的三次谐波腔。阻尼器分别由SiC管道和同轴耦合器两部分组成。其中理论研究了频率，分路阻抗和品质因数随高频腔各尺寸的变化关系，为高次谐波腔的设计提供了依据。　　 本文的理论研究为进一步研究考虑各种效应下高次谐波腔的应用和RF腔的设计打下了基础。