单离子监测是许多高能重离子实验的关键需求之一。例如,在单粒子效应地面模拟实验中,离子注量和每个离子到达器件表面的位置是实验的关键参数,其测量精度直接影响单粒子事件截面的计算。另外,对离子到达时刻的测量有助于单粒子事件的关联性分析。本工作研制了一套基于时间与位置双重符合且具有二维位置分辨和定时功能的新型单离子监测系统。高能重离子穿过固体薄膜,在其两侧均产生二次电子,这些电子分别被平行的电场和磁场引导至固体薄膜两侧的探测器,进而分别测得电子到达探测器的位置和时间。通过两个探测器时间和位置双重符合可得到相应的离子穿越薄膜的位置和时间信息;虚假事件一般不能满足时间和位置双重符合条件。该系统由一片6μm铝膜、一对均压环电极阵列、一对面对面对称放置的微通道板探测器、以及磁部件等组成。均压电极阵列可产生均匀静电场,磁场部件可制造均匀磁场。微通道板探测器采用本工作设计的新型无绝缘表面的铜线阳极,并集成了本工作研制的谱仪放大器和定时放大器。谱仪放大器收集阳极电荷并给出粒子位置,定时放大器从高压电路获取离子的时间信息。本工作用²⁴¹Amα粒子放射源对该单离子监测系统进行了测试;离子位置精度为1.0 mm、时间戳精度为50 ns。实验证明,该单离子监测系统可以准确记录复杂辐射背景中的感兴趣事件,能够满足单粒子效应地面模拟实验的需要。