电子束团长度测量是电子束流诊断的一个重要方面。基于加速器的太赫兹光源、自由电子激光和能量回收加速器等装置都需要获得较为精确的电子束团的纵向长度信息。北京大学目前正在建设基于射频超导加速器的能量回收自由电子激光(PKU-ERL-FEL)和太赫兹(THz)实验平台，需要在5 MeV和30 MeV能量下分别对电子束团的长度进行测量，长度分辨率应为100fs。在现有束团长度测量方法中，偏转腔法可以获得更为精确的束团长度信息。　　本文在对偏转腔工作频率选择、简并模式分离、腔型优化、微波功率需求和非工作模式抑制等进行深入分析研究的基础上，分别给出了能够满足北京大学能量回收自由电子激光（PKU-ERL-FEL）和太赫兹(THz)实验平台要求的常温偏转腔和超导偏转腔的物理设计并进行了比较，以期为实际研制用于测量束团长度的偏转腔选型提供参考依据。常温偏转腔可采用类似LOLA型偏转腔的5-cell驻波结构，工作模式为TM110-π模，工作频率为3.9GHz。通过开定位孔的方式确定其工作模式的极化方向，并可使简并模式的频率分离为14MHz。设计中通过改变不同cell腔的直径的使腔内场平坦度得以改善，提高了偏转腔的工作效率。超导偏转腔可采用2-cell类椭圆型腔体结构，截面为跑道形，工作模式也为TM110-π模，工作频率为1.3GHz。当偏转腔的长宽比为1.65时，偏转腔内表面峰值磁场与偏转电压的比值最小，且此时同阶模的频率为1674MHz，与工作模式很好分离。主耦合器采用同轴型结构，而加速模耦合器和高阶模耦合器则可分别采用中空同轴结构和F件同轴结构。最后分析比较了常温偏转腔和超导偏转腔各自的特点。常温偏转腔结构小巧，加工成本低，但需要脉冲峰值功率为MW量级的微波功率源。超导偏转腔仅需要一个3kW的全固态微波功率源即可满足测量的需求，但结构比较复杂，加工成本较高，而且需要低温液氦系统。