本研究包括四部分内容：首先介绍了快电子能量损失谱的基本物理概念；随后测量了N2O分子价壳层激发态的截面；接着系统性地分析与评估了He原子的n1S和n1P激发态非弹性散射的积分截面；最后介绍了金属原子束流源的改进。在第一章中，首先介绍了快电子能量损失谱方法，重点介绍了广义振子强度(GOS)、微分散射截面(DCS)、积分截面(ICS)的物理概念以及测量它们的实验方法。另外，还介绍了广义振子强度、积分截面的实验数据处理及Bef-scaling 方法。在第二章中，利用快电子能量损失谱仪，在入射电子能量2500eV和能量分辨100meV的条件下，测量了N2O分子价壳层激发态的微分散射截面、广义振子强度和积分截面。通过对比实验和理论的结果，发现在200eV的入射电子能量下，D1Σ+态已经达到了一阶Born近似，而C1Π 态却没有满足一阶Born近似。除此之外，基于分子点群知识，对B1Δ态做的广义振子强度做了详细分析和讨论，发现在B1Δ ←X1Σ+跃迁中既存在电四极跃迁又存在电偶极跃迁，其中电四极跃迁占主导地位。在第三章中，重新设计改造了金属原子束流源。设计的束流源更加紧凑，在真空室中安装更加便捷，同时大大地提高了束流源的密封性能，减少了外溢金属蒸汽对真空腔室和大气的污染。