自旋是基于加速器的核物理及粒子物理实验中一种独特的探针。在环型加速器中实现和优化极化束流是一项十分有挑战性的工作，同时也包含了需要亟待理解的物理问题。本论文研究了储存极化束流的几个相关课题，研究对象包括相对论性重离子对撞机(RHIC)上的极化质子束流，以及几个正负电子储存环中的极化电子、正电子束流。　　首先，基于多态跟踪程序(PTC)，建立了对极化质子束流和极化正负电子束流的自旋动力学进行数值模拟的程序框架，其中包括，利用PTC中对轨道运动及自旋运动的标准型分析功能，可以对一阶自旋共振的强度，以及线性化的轨道-自旋运动中的自旋-轨道耦合函数进行计算;采用频闪平均的方法来非微扰的计算不变自旋场;对非自旋翻转的同步辐射导致的退极化效应进行了蒙特卡洛模拟，用于计算正负电子储存环中的束流平衡极化度。　　RHIC是世界上独一无二的极化质子-质子对撞机，RHIC可以加速极化质子束流到255GeVd的束流能量，并以大于50％的束流极化度进行对撞实验。在过去几年的极化质子束流运行中，RHIC的极化仪测量数据表明，在典型的8个小时的对撞物理实验过程中束流极化度有一定的损失。为了理解储存束流极化减少的物理机理，对RHIC的历史数据进行了细致的分析，研究了束流极化度的测量结果同各种束流参数之间的关联关系。此外，对于一个实际的RHIC磁聚焦结果，研究了静态束流极化度上限随不同束流参数的依赖关系。　　在(τ)-charm能区的正负电子环型对撞机中，纵向极化的正负电子束流用于对撞实验，可以大大的丰富粒子物理研究课题及物理成果。本论文初步探讨了在北京正负电子对撞机(BEPCⅡ)中实现纵向极化束流的可行性。　　最近在世界范围内对建设下一代环型正负电子对撞机，来研究希格斯波色子的性质及超高束流能量下其他重要物理课题，产生了浓厚的兴趣。在这个能区研究实现束流极化的可能性也是一个十分重要的课题。本论文中讨论了环型正负电子对撞机(CEPC)中的束流极化问题，这部分内容同时也是CEPC-SPPC初步设计报告的一个章节。另外，使用蒙特卡洛模拟方法，对一个参数与这个能区正在进行设计的储存环类似的模型储存环的束流极化进行了计算，并同理论模型的计算结果进行了比较。该理论建议在超高束流能量下，对于同步辐射作用下束流极化的动力学存在不同的领域，即当前加速器的能量范围内纵向振荡中对自旋共振线的“相干”穿越，将演化为超高束流能量下对自旋共振线的“非相干”穿越。蒙特卡洛模拟的结果支持在超高束流能量下束流极化进入了“非相干”领域。