Основные работы посвящены источникам интенсивных электронных пучков, в том числе он является одним из пионеров разработки фотопушек[3]. Также исследования Карлстена посвящены мощным генераторам СВЧ, лазерам на свободных электронах.
Награды
USPAS Prize for Achievements in Accelerator Science and Technology (1999)
B.E. Carlsten. New Photoelectric Injector Design For The Los Alamos National Laboratory XUV FEL Accelerator // Nucl.Instrum.Meth.A. — 1988. — Т. 285. — С. 313-319. — doi:10.1016/0168-9002(89)90472-5.
B.E. Carlsten, T.O. Raubenheimer. Emittance growth of bunched beams in bends // Phys.Rev.E. — 1995. — Т. 51. — С. 1453-1470. — doi:10.1103/PhysRevE.51.1453.