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质量是原子核的基本属性之一,原子核质量的精确测量对研究核结构、核天体物理等有重要意义。等时性质量谱仪（IMS）是测量短寿命核素质量的有效装置。在基于兰州重离子加速器研究装置（HIRFL-CSR）的等时性质量测量实验中,目标核由弹核碎裂反应产生,并经由放射性束流线RIBLL2选择,注入到实验环CSRe中进行测量。由于CSRe磁场不稳定,需要采用“逐次注入修正”的方法来降低磁场晃动对离子循环周期的影响,这种方法要求每次注入有多个离子同时储存在CSRe中。同时,若在一次注入中储存在环中的离子数目过多,会增加探测器的工作压力,导致探测器的工作效率降低。通常将同时储存到CSRe中的离子数目控制在10～20个。本文针对CSR质量测量实验中放射性核素的制备与纯化,主要研究两方面的内容:1:由于丰中子重核区的核素在实验室中制备困难,至今仍有许多核素的质量尚未被测量。基于CSR,我们设计了一个实验方案用于测量202Ir等丰中子重核的质量。在该核区,由于目标核及附近核素产生截面很低,每次注入,储存到实验环中的离子数过少。在不影响目标核产额的前提下,为了提高一次注入下离子的总产额,我们固定主束能量和RIBLL2及CSRe的磁刚度设置,尝试把产生靶的部分区域变薄,使较靠近稳定线的高产额离子能够注入到CSRe中,进而大幅度提升离子的总产额。本文利用LISE++进行了模拟计算,通过对结果的分析给出推荐设置,发现这种“混合厚度靶”的方法可以满足实验要求。2:在CSR质量测量实验中,伴随着目标核进入CSRe的还有大量杂质离子,这部分离子在质量测量实验中无法得到有效利用,还会加重探测器的工作负担。为了剔除掉这部分离子,之前提出了一种基于离子飞行速度实现束流纯化的方法,分析了利用不同离子进入实验环（CSRe）的时间不同,通过控制Kicker磁铁的起始时间,能够剔除掉部分杂质离子。该方法需知道从主环CSRm快引出的束团在时间上的分布。本文通过分析2017年的58Ni作为主束的实验数据,得到次级束进入CSRe时的束团形状分布,并分析了这种方法的限制因素。