汤姆逊散射X射线因其脉冲短、亮度高、发射度低等特点逐渐成为新型光源的研究热点之一。清华大学汤姆逊散射X射线源（Tsinghua Thmoson scatteringX-ray source，TTX）是目前国内最早开展汤姆逊散射X射线研究的科研平台之一，并且已经取得了一系列的科研成果。为了提高汤姆逊散射X射线的产额，减小能谱展宽，控制加速器中高频加速电场的相位稳定至关重要。论文工作就这一目标为TTX研究了一套数字化低电平控制系统来保证高频信号相位稳定性。本套加速器低电平控制系统是国内首套应用于脉宽度小于4μs的加速器数字化低电平控制系统，研究方法与实验结果对于高亮源等其他具有类似工作模式的加速器项目具有参考和借鉴意义。论文首先为TTX相关高频系统建立了数学模型，分析了TTX运行参数下应用脉冲间反馈控制的系统稳定性。接下来论文分析了低电平控制系统中常用的数字算法，设计研制了低电平控制系统中的射频前端、时钟分布系统、高压测量模块等硬件系统，最终整合搭建了低电平控制系统机箱。离线和在线实验结果表明研制的低电平控制系统具有0.03°（峰峰值）的相位测量精度，0.015°和0.092°（RMS）的离线和在线相位控制精度。系统控制效果达到TTX提出的0.2°（RMS）相位稳定性指标。目前系统已经应用于TTX实验之中半年以上，实验效果令人满意。在研究抑制高频信号相位抖动的过程中，论文分析了脉间反馈工作模式下系统高频信号相位抖动的主要来源，提出了利用高压测量补偿脉内相位前馈方法。这一方法的加入与单纯使用脉冲间负反馈的方法相比，将高频信号相位抖动从0.15°抑制至0.092°（RMS），脉冲前馈的效果十分明显。论文工作中还对短脉冲下采用的Non-IQ解调方法的适用性进行了研究，数值仿真结果表明对于TTX高频脉冲内幅度相位发生了变化的实际情况，Non-IQ解调仍能准确的反应出高频信号的相位变化值。论文还采用了高频偏转腔来评估了低电平控制系统的相位控制效果。实验结果表明低电平控制系统对TTX高频信号的相位抖动改善了30%以上。这些研究方法与结果对其他短脉冲加速器的低电平控制系统来说都很有参考价值。