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本论文主要包括时间切片离子速度成像装置的建设和应用该技术研究了溴代新戊烷和溴代叔戊烷的紫外光解动力学,二氧化碳分子离子的光解动力学,直接测量了解离碎片的速度分布和角分布,分析得到动力学参数,确定了解离机理。时间切片离子速度成像装置的建设：为了开展气相分子光解动力学的研究,我们自主建设了一套时间切片离子速度成像装置,主要包括激光器系统,超声分子束系统,真空系统,离子透镜系统,位置敏感的离子探测器系统,信号采集系统,时序控制系统。装置建设完毕后,我们用230nm光解OCS分子对装置的性能进行测试,使实验装置的性能最优化。溴代新戊烷和溴代叔戊烷234nm光解动力学研究：我们用离子速度成像技术研究了溴代新戊烷和溴代叔戊烷的234mn光解动力学。由于它们具有比溴代正戊烷更多的支链,因此不仅可以观测到C-Br键的直接断裂,还分别存在一个和两个由于弯曲振动模被激发引起的慢速解离通道,母体分子在C-Br键断裂之前就已经有大量的可资用能被用于激发弯曲振动模。这些充分说明了溴代新戊烷和溴代叔戊烷在234mn光解中C-Br键的断裂是由于伸缩振动和弯曲振动的耦合而产生的,而不单纯归咎于伸缩振动引起。溴代叔戊烷265nm附近多光子解离性电离动力学研究：我们研究了溴代叔戊烷265nm附近光解动力学。根据母体分子解离后生成的Br(2P3/2)(简称Br)和Br(2P1/2)(简称Br*)影像得到速度分布和角分布。Br和Br*原子的速度分布均可由三个高斯分布拟合,高动能通道对应于C-Br键的直接解离,中、低动能通道对应于弯曲振动耦合伸缩振动引起C-Br键断裂的多维解离,耦合的程度越高,解离后碎片的平动能就越低。有趣的是,我们在质谱中发现了tert-C5H11+离子,其影像呈现出明显的由母体分子超激发态引起的多光子解离性电离特征。解离性电离引起的低动能连续分布和弯曲振动耦合伸缩振动引起的低动能分布之和超过了中动能分布,解释了溴原子平动能分布中、低动能组分的布居反转。CO2+分子离子的光解动力学研究：我们使用第一束333.06nm电离激光通过[3+1]共振增强多光子电离(REMPI)制备了纯净的母体离子CO2+(X2пg,1/2(000)),使用第二束解离激光通过[1+1]共振于A2пu,1/2(v1v20)实现双光子解离。根据CO2+分子离子解离生成的CO+影像,我们证明了随着CO2+分子离子伸缩振动模式和弯曲振动模式的激发其构型由线型向弯曲型转变。