锕系化学在材料科学、核废料处理和核燃料循环中的实际应用中发挥着相当重要的作用。由于相对论效应和电子相关的复杂性,锕系化学实验研究的困难性,以及缺乏精确的理论计算使得锕系分子的研究依然具有很大的挑战。此外,研究锕系化学对开发含锕分子的敏感遥感光谱技术也是极其有用的。铀是核反应中典型的重要能源,是地球上最丰富的锕系元素,广泛应用于各种化学形式的民用和军用工业中。此外,铀的6p、6d、5f和7s轨道决定了它的原子性质,由于这些轨道延伸到成键区,这些轨道被静电效应和重叠排斥效应大大扭曲。在镧系元素中化学性质主要由4f轨道决定,而锕系元素的化学性质主要由5f轨道决定。因此含锕双原子分子在研究重元素化合物和核废物循环方面具有重要意义。此外研究小的U配体气相分子特别是与理论模型相结合时可以很好的理解这些化学键特性。因此,在与核能有关的情况下,有必要对U-配体成键的分子进行理解。化学反应动力学是化学物理中研究的热点,而光解反应动力学又是化学反应动力学领域的一个重要分支。光解离反应为深层次的理解微观反应动力学机制提供了一个重要的实验方法。在过去的半个世纪,随着激光技术的进步,光解动力学的研究得到了快速的发展。现在,光解实验已经扩展到了星际化学、环境化学以及燃烧化学等领域。在研究光解反应的技术中,最近几年出现的离子速度成像技术成为了研究光解动力学的一项重要手段。主要内容研究如下:1.利用二维光谱技术,研究了UF在17000-19000 cm-1范围内的激光诱导荧光光谱。实验记录了高分辨的激发谱、色散谱和时间分辨的荧光光谱。通过对三个转动分辨带的光谱分析,发现它们都来自于基态X（1）4.5的跃迁,并且获得了基态的转动常数为0.23421 cm-1。通过色散谱的研究,发现了位于435和651 cm-1处的两个低的电子激发态,分别被标识为Ω’=3.5和2.5。通过计算得到了X（1）4.5和X（1）3.5态的振动常数以及[18.62]3.5、[17.72]4.5和[17.65]4.5态的荧光分支比。通过拟合时间分辨的荧光光谱,得到了[18.62]3.5、[17.72]4.5和[17.65]4.5态的寿命分别为332（9）、825（49）和433（15）ns。最后利用分支比和荧光寿命计算还得到了跃迁偶极矩。2.利用二维光谱技术,研究了U16O在17500-18220 cm-1范围内的激光诱导荧光光谱。通过实验获得了UO 11个转动分辨的激发谱带。PGOPHER软件拟合表明这些态来自于基态X（1）4或者第一电子激发态（2）4,并且获得了基态的转动常数为0.33611 cm-1。通过色散谱的研究发现了6个低能电子激发态。最后通过计算得到了基态X（1）4振动常数为891 cm-1。本实验我们还研究了U18O同位素效应,获得了两个激发电子态,并通过拟合得到了基态转动常数B=0.29909 cm-1。3.离子速度成像技术是近十年发展起的一门研究光解动力学的新技术,可以直接获得产物的速度三维分布,从而为研究产物的取向或定向问题提供了最有力的工具。我们成功搭建了一套离子速度成像装置,并运用了我们设计的新型离子透镜组。经过各个系统的联合调试我们最终取得了完美的效果,并获得了具有很好分辨率的图像。4.离子透镜是离子速度成像装置的核心,好的设计可以使我们获得很好的实验效果,基于此我们设计了一种新型的离子透镜并用simion软件做了模拟,离子透镜的各电极板参数以及每一块电极板所加电压我们都做了优化,通过simion软件模拟发现我们设计的新型离子透镜的分辨率都优于1%,且变化稳定,在允许的动能范围内都很好的满足了我们的要求。