在光学薄膜制备领域,离子束发射源（离子源）,是常用于光学薄膜制备的辅助设备,离子束辅助沉积技术的引入,可使得制备的薄膜附着力更高、均匀性更好,但气体放电特性导致离子源发射出的离子束包含了各种能量的离子,这些不同能量的离子在光学薄膜制备过程中严重影响着薄膜成型后的微观结构和性能。因此针对目前国内外离子源普遍存在输出能谱过宽的现实问题,本文在分析国内外离子源技术的基础上,以提升镀膜质量为目的,结合电磁场理论,通过对各能级离子在筛选器中的运动轨迹进行了仿真分析,设计出了一种离子能量筛选器,对离子源发射出的离子束能量进行有目的性、针对性的过滤和选择,使得选择后的离子束能量具有较窄的能谱范围;在光学薄膜制备领域中具有良好的应用前景与市场价值。主要研究工作如下:以离子运动理论为基础,根据离子能量筛选器的使用要求,利用有限元分析软件COMSOL中的粒子追踪模块对离子运动轨迹进行仿真模拟。不但得到了离子在能量筛选器内部的运动轨迹,以此模拟能量筛选过程,验证了设计的合理性,还为离子能量筛选器的结构设计提供了理论支持。对各能级的离子运动轨迹进行了仿真分析,结果表明:筛选器长度越长,筛选效果越好,最终选择120mm作为筛选器的长度。经过筛选器筛选后能有效剔除过高和过低能量的离子,偏离中心离子能量-125e V的离子已完全无法通过筛选器,因此可靠性较高,证明了离子能量筛选器设计的合理性。分别建立电磁铁和永磁体的仿真模型,基于麦克斯韦方程组,使用有限元仿真方法分析对比了磁感应强度以及磁场分布情况,结合实际研究问题,发现永磁铁应用于筛选器中磁场分布会更加均匀,在表面处电磁铁边缘到中心的磁感应强度差高达2.16T,而永磁铁磁感应强度差仅为0.3T,且永磁铁结构更简单成本更低,确定使用永磁铁产生磁场,然后对永磁铁结构进行优化仿真,并分析了温度对不同永磁材料的影响,选择了合适的永磁材料,最后根据总体设计要求和仿真结果完成磁场结构设计。根据离子能量筛选器需要实现的功能和仿真结果数据,确定了结构参数,按照设计规范要求,选择合适的材料,依据所要达到的目的,设计出了离子能量筛选器的各零部件以及总体结构。在设计完成后进行加工组装,保证加工过程的尺寸精度,然后组装成一台技术可行、经济合理、安全可靠的离子能量筛选器设备。最后对离子能量筛选器实物进行磁感应强度实验测试,测试结果显示:筛选器中间磁感应强度达到0.2T,满足设计要求。