背景技術(shù)：
高電荷態(tài)離子廣泛存在于自然界中，離子與原子分子的碰撞是自然界中物質(zhì)相互作用的主要微觀(guān)過(guò)程之一。如太陽(yáng)風(fēng)中的高電荷態(tài)離子吹向地球在南北極與大氣作用形成極光，人類(lèi)正在開(kāi)展的磁約束聚變和慣性約束聚變的等離子體中同樣存在高電荷態(tài)離子與原子分子的碰撞過(guò)程。實(shí)驗(yàn)室中研究高電荷態(tài)離子與原子分子的作用過(guò)程有助于理解自然現(xiàn)象，有助于更好地操控聚變等離子體。同時(shí)這些碰撞過(guò)程的研究也是我們理解原子分子等多體動(dòng)力學(xué)演化過(guò)程的重要途徑。因此，具有一定能量的高電荷態(tài)離子在原子分子物理研究中占有重要地位。而在實(shí)驗(yàn)室中獲得一定能量的高電荷態(tài)離子并不容易，在早期，只能通過(guò)價(jià)格高昂的大型加速器獲得，且能量遠(yuǎn)高于自然界中的高電荷態(tài)離子。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，今天我們已經(jīng)能夠建立加速電壓在幾千伏到十幾萬(wàn)伏的高電荷態(tài)離子物理平臺(tái)，用以產(chǎn)生與天體等離子體和實(shí)驗(yàn)室等離子體中類(lèi)似的高電荷態(tài)離子。技術(shù)方案是把離子源安裝在一個(gè)高電壓平臺(tái)上，經(jīng)過(guò)加速管把束流引到處于地電位的束流線(xiàn)中，然后電磁鐵對(duì)束流進(jìn)行電荷態(tài)選擇，用于相應(yīng)的物理實(shí)驗(yàn)。