大功率速调管起源于高能粒子加速器,在医用中低能电子直线加速器中,对设备提出了小型化的要求,多注速调管由于其体积小,稳定性好很适合作为其功率源,为了进一步缩小尺寸和减小重量,选用高频波段（X波段）作为其工作波段。由于输出功率达到MW级别,需要解决其输出腔的功率容量问题。因此本文主要针对电子直线加速器微波源研究了X波段多注速调管的双间隙输出腔。国内外已有一些双间隙腔乃至三间隙腔的研究,多是基于等效电路的理论研究,同时针对X波段中多电子注情况下的双间隙腔研究还比较少,本文的主要工作分为以下三部分:（1）用HFSS对双间隙输出腔进行建模仿真,首先要确定工作频率和工作模式,通过调整同轴腔的内外径来实现调谐和模式选择。随后确定电子注的通道位置和半径,确保尽可能大的特性阻抗。完成基本设计后,确定双腔间耦合槽的结构参数,最后对初步结构进行计算,确定满足指定的工作参数,并和单间隙腔进行比较,最后得出结论:双间隙输出腔的电场可以降为单间隙腔的50%,降低击穿几率,提高特性阻抗一倍以上,增加输出带宽约43%。（2）基于仿真得到的结构参数,进行实物加工,加工过程中考虑到实际加工精度和零件后续的装配问题,需要对原先仿真的结构进行微调。加工完成后,利用网络分析仪进行初步测量,发现工作频率偏低,进行调谐后再进行后续测量,为了测量谐振腔的场分布,搭建了自动测量系统,利用矢量网络分析仪结合小球微扰法进行测量,实物加工由于加工精度、腔体未焊接等原因,会存在一定的测量误差,最后实测谐振频率f₀为9.315GHz,带宽117MHz,Q_ext=79.6,基本与仿真结果吻合。（3）用Magic对整管的高频结构进行建模仿真,同时将双间隙输出腔的本征模式计算结果与之前HFSS的计算结果比对,包括谐振频率以及电场、磁场分布,两者保持一致,也验证了计算结果的准确性。整管的PIC计算结果尚处于初步阶段,存在着工作模式不稳定、信号激励效果不佳的问题,未获得理想的大信号互作用结果,有待后续研究。