一种同步加速器单周期多步主动变能慢引出方法，包括：注入束流，然后将束流能量加速到极大值；将所述束流减速到第一能量值E1并进行慢引出，当引出粒子数达到预定数量时，停止引出；将所述束流继续减速到第二能量值E2并进行慢引出，当引出粒子数达到预定数量时，停止引出；继续逐级降低所述束流的能量值并进行慢引出，直至获得预定数量的具有能量值En的粒子。该方法可以大幅度提高束流的利用效率，减小束流污染和浪费；由于利用主动变能而不使用降能器，束流不会与降能器发生作用，不会产生核碎片且束斑尺寸不会随降能器的厚度发生变化；由于在单周期内实现主动变能可以省略束流注入、加速和电源回零的时间，可以缩短辐照时间，提高辐照效率。