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该论文的研究动机是开展利用潘宁阱中的电子聚心效应进行惯性静电约束热核聚变这一聚变概念的前瞻性和探索性研究，考察这一可控热核聚变新的科学可行性和实用性。论文的主要工作包含两个部分，其一是建立起一套实验系统--电子束潘宁阱(ElectronBeamPenningTrap，EBPT)非中性等离子体装置;另一则是在该装置上对电子聚心进行系统的实验研究。