经过近几十年的发展,共振非弹性X射线散射(Resonant Inelastic X-ray Scattering,RIXS)技术已迅速成为研究材料性质最强有力的工具之一,成为备受重视的一种新生谱学探测手段。当前,RIXS线站已纳入国家“十二五”重大科技基础设施项目,自主研制我国第一套用于RIXS技术的大型科学装置有着重大意义。本论文针对RIXS测量实验高能量分辨率要求,主要进行了以下三个方面的研究:1)RIXS光学设计与仿真;2)RIXS线站本体设计;3)RIXS探测器相对空间位置高精度控制方法研究。首先,根据RIXS测量实验要求,采用光线追迹方法,设计了一套满足使用要求的RIXS光路。束线部分,通过添加椭球镜,实现了光通量的提升。谱仪部分,借鉴立体角计算公式和光栅方程,实现了光斑成像无像差。给出了主要光学元器件可行的参数设计结果,并提出了RIXS线站机械结构的要求。然后,针对光学原理提出的机械要求,提出了一种带长距离振动反馈控制的RIXS线站结构设计方案。阐述了线站各模块关键技术和工作原理,对关键元件进行了详细设计和计算。借助于有限元分析方法,对桁架结构进行了强度、刚度分析与校核,进一步提高了线站结构的稳定性。最后,选用压电陶瓷作动器作为振动反馈控制执行器,保证CCD探测器相对空间位置稳定性。为进一步提升控制效果,通过数学模型前馈控制的方法,有效抑制了压电陶瓷材料迟滞非线性特性,提高了压电陶瓷作动器定位精度,为设计高精度、高稳定性的CCD探测器振动反馈控制系统做好了前期工作。本文对RIXS线站光学、结构、控制方面的研究,为研制我国第一套RIXS线站系统提供了可借鉴信息。