质量是原子核的一个最基本属性，对检验和拓广现有核理论、研究核天体物理中的核反应过程和基本常数等具有非常重要的作用。彭宁离子阱质量谱是精度最高的原子质量测量方法，这种测量方法的最高精度可好于1×10□10。　　为了开展高精度原子质量的实验研究，中国科学院近代物理研究所(IMP)正在建设兰州彭宁离子阱(LPT)。它的主要研制目的是测量由熔合蒸发反应产生的放射性核素的质量，并在可能的条件下对超重核的质量进行直接的精确测量。　　为了理解离子在彭宁阱中运动的物理图像，本文用龙格-库塔法求得离子运动方程数值解，得到了不同情况下的离子运动轨迹图，并由此分析了偶极激发、四极激发、缓冲气体的作用效果。此外，还得到一个新的结论:离子向彭宁阱中心运动的过程不但与四极激发的振幅有关，还与缓冲气体气压密切相关。由此得到了离子纯化过程中应该选择的缓冲气体压强和四极激发电压的范围。　　LPT是一个复杂且精细的系统。其主体部分包括一个用于去除杂质离子的纯化离子阱、一个用于原子质量测量的测量离子阱和多个束流传输单元;其配套子系统包括真空系统、差分系统和气压控制系统、馈电系统、控制系统、超导磁铁、飞行时间探测器、调试/参考离子源等。本论文不但论述了主体部分的机械设计、加工和安装等步骤的参数和具体实施情况，而且还详细介绍了各配套子系统的工作原理、测试结果等。