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国际高能物理界一致认为下一个大型高能加速器将是500GeV-1TeV 正负电子直线对撞机并已确定采用超导技术。TESLA（TeV Energy Superconducting Linear Accelerator）计划始于1992 年,研究目的是将超导腔的加速场梯度从当时的10MV/m左右的平均水平提高到25MV/m以上。本论文介绍了射频超导腔的基本知识及其最新研究成果,重点介绍高梯度场射频超导腔用高纯铌材料及功率耦合器用不锈钢铜镀层方面的研究成果。首先,研制了一套基于液氦贮槽的低温测量系统,测量温区为2.5K 至10K,深入地研究了高纯铌的热导性能。大量的测量表明热导与RRR 之间在3-10K 之间的一致关系。其次,建立了一系列RRR 测量系统。在国际上首次对不同RRR 值高纯度铌的磁阻进行了大量试验,发现在0-3T 的磁场区,磁阻特性为线性关系,并得到高钝铌的磁阻系数约为2.93×10-12Ωm/T。这些数据为在‘磁场外延法’测量超导铌的RRR建立国际标准提供了重要的数据。对涡流无损探测RRR 的方法进行了深入的研究,独创了一套有效的测量及校准的方法。研制了一套用于超导腔RRR 在线测试的27 探头的测量系统,实际应用于TTF 超导腔在加工和热处理过程中腔体材料性能的监测。对近100 个超导腔与RRR 的关系进行的统计分析表明BCP（buffered chemical polishing） 化学抛光的超导腔加速场梯度呈现Eacc ∝RRR1/2 的关系,而对于EP（Electro-polishing）电化学抛光的超导腔,当RRR 大于200 时, Eacc 基本上与RRR 无关。第三,实验研究了一些污染高纯度铌的一些因素,如机加工、电子束焊接、机械抛光、化学抛光、电化学抛光等以及影响纯铌RRR 均匀性的各种因素。在国际上率先开展了超高真空(10-6mbar-10-8mbar)下的电子束焊接对高纯铌性能的影响研究并探讨了其机理。研究表明,在气压低于5×10-6mbar 时,可以适当提高焊接区的性能,但在热影响区仍存在着一定程度的退化,表明在高真空下,热影响区的性能对腔体性能影响更为值得关注。真空高于10-7mbar 时,焊接区性能不再提高,表明更高的真空度已没有必要。气体分析表明,在电子束焊接的搭接区发现氢和氧的过度集中现象,氧和氢的含量远远高于其他地方。由于氢与超导腔品质因素的退化有直接关系,这一发现对进一步改进电子束焊接工艺有着重要的意义。第四,实验研究了热处理对高纯度铌机械性能的影响。研究表明高温800-1400℃热处理对高纯铌的弹性形变基本没有影响,但对塑性形变影响较大。为优化无焊缝超导铌腔液压成形技术,研究了高纯铌管的脉冲应力应变性能。第五,参与了涡流无损检测技术应用于铌板的缺陷和杂质的扫描研究,试验表明这种方法可以检测出0.2mm 大小的缺陷。目前正在参与SQUID 扫描系统在铌板缺陷和杂质的扫描研究,初步试验表明可以检测出0.1mm 大小的缺陷。最后,研究了热处理对功率耦合器用不锈钢表面铜镀层的影响,为优化工艺提供了理论和实验的依据。