本发明涉及一种同步加速器的多能量引出方法，包括如下步骤：在射频电场电压作用下，通过二极铁磁场变化使带电粒子的能量先后经过适于引出带电粒子束流的若干束流引出阶段以及衔接在这些束流引出阶段之间的若干减速降能阶段，在上述过程中，通过调节四极铁磁场的磁场强度对带电粒子进行聚焦，并通过调节横向相稳定三角形面积以及横向射频激励束流发射度增长在束流引出阶段将带电粒子束流以相应的能量引出，在各个束流引出阶段中，调节四极铁和/或六极铁的磁场强度，使得各束流引出阶段中的横向相稳定三角形面积的平均值之间的差处在同步加速器的引出效率所容许的变化范围内，并且使若干束流引出阶段结束时与开始时的横向相稳定三角形面积不相等。