由于超短激光脉冲的广泛应用,分子超快动力学过程得到飞快发展。随着激光强度的增强,尤其当激光强度到达1013～1015W/cm2时,处在库仑区的分子与激光的相互作用会产生许多新的物理现象。探索分子与激光的作用,有助于我们理解分子反应的断键过程,实现有选择地断键以及控制不同化学反应通道分支比。目前对甲醇分子的研究集中在强场区域,而本文主要研究了甲醇分子在中等强度的飞秒光场中发生电离和解离过程,对不同功率下甲醇分子的角分布做了详细阐述。本论文包含下列3个部分：1)详细介绍了飞行时间质谱和三维直流切片离子成像技术采集离子的工作原理,重点描述了三维切片离子成像系统的飞秒激光系统、超高真空系统、离子信号探测系统等组成部分。2)研究了甲醇分子(CH3OH)在中心波长800nm,脉宽120fS,中等强度光场(5.8×1012—1.0×1014W/cm2)下的电离和解离过程。获得了甲醇分子在飞秒激光场中的飞行时间质谱和产物离子的切片影像,分析了不同库仑爆炸通道碎片离子的动能分布和角度分布。从动能、产率和角分布三方面比较了C-O键断裂的H转移通道和非H转移通道,分析角分布与激光功率和离子价态的关系,揭示了甲醇分子动力学准直机制。3)利用中心波长800nm泵浦光和探测光进一步探究了甲醇分子,分析了甲醇分子产物离子随时间延迟的演化,利用单指数函数拟合了不同产物离子随时间演化的曲线。推测甲醇分子碎片离子来自母体分子的先电离后解离。分析甲醇分子的能级,认为甲醇分子从中性分子到母体离子发生的是(5+2’)过程。