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依据束流发射度的基本概念,系统地探究了各种发射度测量方法及其优缺点;并综合国内外Allison型发射度测量仪和Pepper-pot型测量仪应用于ECR离子源引出束流发射度测量结果,深入探讨了这两种类型装置的特点。 基于中国科学院近代物理研究所现有的Allison型发射度测量装置,针对目前该装置在数据结果处理方法存在的问题与不足,并结合国外同类装置的数据处理办法,用MATLAB实现了数据的优化与分析处理,得到了一个可视化的图形用户界面,通过拟合相椭圆可以得到包含不同束流百分比的几何发射度,通过束流流强的估算和数据优化参数的设置可以估算束流传输效率,分析计算了Allison型发射度测量仪的主要性能参数。文中对新的数据处理程序的实现过程和方法作了详细的介绍,并对该数据处理程序的特点作了全面的分析。另外,将这套新的数据处理程序用于超导ECR离子源SECRAL实验平台获取的发射度测量数据的分析与处理,得到了低(400W)、中(800W)、高(1200W)三种离子源微波功率状态下的Ar14+,Ar12+,Ar9+,Ar7+束流发射度及其相关参数,简要描述了实验现象并尝试着分析了微波功率对束流品质的影响以及束流发射度随电荷态的变化;通过测量实验还探究了低能传输线中螺线管透镜的磁场强度分别对Ar12+,Ar9+离子束流发射度的影响,发现束流在过聚焦与欠聚焦状态下都会有明显的损失,只有在合适的螺线管透镜聚焦强度下才有最佳亮度。 在充分调研国外各实验室的Pepper-pot型发射度测量仪的基础上,针对中科院近代物理研究所现有的高电荷态离子源引出束流特点设计了一套较合理的Pepper-pot型发射度测量仪。文中对该类型测量装置用于4D发射度测量的原理做了详细的介绍,并对该装置的机械结构设计、物理参数设计以及核心元件的选择(如针孔板、MCP、荧光靶和CCD相机等)作了系统的分析与介绍;针对项目要求与特点,对有效数据获取方法和数据图像的噪声处理、标定以及计算方法进行详细阐述,对该装置的性能参数做初步的计算,并对该装置用于中科院近代物理研究所现有的高电荷态ECR离子源进行了物理上的可行性分析。