质量和寿命是原子核的基本性质。高精度的核质量对原子核结构、衰变的理解及理论模型的发展、核天体物理领域的宇宙演化和元素合成过程的研究等具有重要作用。随着一些先进放射性束流线的建成、运行，世界范围内相应地发展了几种直接测量奇异核质量的方法，主要有基于飞行时间谱仪的飞行时间测量、基于储存环的等时模式测量和肖特基测量方法、基于离子阱的飞行时间法和傅里叶变换法。兰州重离子加速器冷却储存环的建成、成功运行使近代物理研究所成为继GSI之后第二家利用储存环进行原子核质量高精度测量的单位。基于冷却储存环CSRe有等时模式和肖特基两种质量测量方法，相应地建成了等时模式质量谱仪和肖特基质量谱仪。肖特基质量谱仪的核心是新研制的谐振腔型肖特基探针，其研制过程是本论文工作的一部分。等时模式质量谱仪已经完成了多次质量测量实验，58Ni碎裂反应产物质量测量实验是其中之一。在该实验中首次测量了多个同位旋Tz=-3/2的核的质量，并发展了新的数据处理方法，由于不同同位旋的核相互刻度确定的质量存在系统偏差，因此本论文中只叙述实验的数据处理方法。　　 奇异核的产额低，实验环中储存的离子数很少，肖特基探针是利用带电离子激发的电磁场来测量离子的回旋频率的，这些奇异离子的肖特基信号通常很微弱，这就要求肖特基探针具有比较高的阻抗才能使输出信号的信噪比足够高。已安装于实验环直线段的谐振腔型的肖特基探针具有约70kΩ的阻抗，谐振频率在240-243MHz范围内可调，无负载Q值约1050，3dB带宽约500kHz，能够同时测量较宽质核比范围的核的质量。　　 等时模式下58Ni碎片的质量测量实验由储存环主环提供的高能58Ni19+主束在放射性束流线入口的9Be靶碎裂产生次级离子。感兴趣的离子被放射性束流线磁刚度选择输运注入工作于等时模式的实验环中。利用实验环的飞行时间探测器测量储存离子的回旋周期，选择合适的参考离子刻度质荷比与回旋周期的关系，推演出目标离子的质量。　　 本论文叙述了该实验的数据处理方法，次级离子中存在34Ar和51Co两种质荷比非常接近的离子，只根据回旋周期的差别不能鉴别它们，论文中运用了新的离子鉴别方法，即信号幅度鉴别法。本次实验中，磁场稳定性得到改善，磁场的相对变化为10-5量级，使得本次实验的数据处理中能够使用数据分组方法，然而磁场依然存在变化，论文中使用了数据分组移动平均修正及78Kr碎裂反应数据处理中使用过的单次注入修正方法，并对三种方法分析的结果进行了比较。　　 本实验数据处理过程中发现的新问题是同位旋Tz=-1/2和Tz=-1的离子回旋周期与质荷比之间的关系不相同，刻度确定的质量存在系统偏差。造成系统偏差的原因可能是离子的动量分布不对称，导致回旋周期统计偏离高斯分布。彻底消除系统偏差需要采用时间-轨道测量技术，利用实验环直线段的两个飞行时间探测器测量离子回旋时每圈的速度、轨道及回旋周期，利用这些先验信息选择特定轨道如中心轨道的事例进行分析，这些事例的速度分布对称，也就不存在系统偏差。