负离子的研究是原子物理研究领域中一个十分重要的组成部分。负离子通过短程力将额外的电子与中性原子结合在一起，它的这个特点使其成为进行原子结构、原子动力学、原子与气体碰撞实验研究的一个有力工具。现在，负离子在众多的研究领域扮演者重要角色，如天体物理、大气物理、等离子体物理和加速器物理等领域。通过对负离子的研究，不仅可以为电子关联理论和碰撞动力学的研究提供重要的数据，还可以为燃烧化学、电离层物理、天体物理和等离子体物理等领域的研究提供必要的实验参数。但是目前负离子与原子分子碰撞过程中，靶原子或分子的电离解离截面的实验数据还比较缺乏，因此我们开展了以下研究工作。　　本工作主要是利用飞行时间谱仪和符合测量方法，开展了10-30 keV能量区间内的负离子与气体碰撞过程中，入射离子脱附不同数目电子情况下对应的靶原子或分子电离解离截面的实验研究。工作的具体内容如下:　　（一）在原有的负离子与气体碰撞过程实验研究平台的基础上，由我主要负责搭建了负离子与气体碰撞过程中靶原子或分子的电离解离截面实验研究系统。实验系统包括硬件设备和软件两个方面。(1)硬件设备包括飞行时间谱仪的搭建、基于MCP的延迟线阳极位置灵敏探测器和基于MCP的阳极板探测器的组装和调试、真空系统的设计和测试、注气系统的设计和测试、电子学系统的设计和优化、整个碰撞系统的准直和安装。(2)软件的建设包括利用单板机厂商提供的函数库，结合TDC厂商提供的寄存器地址和命令，用C++编程语言编写了数据获取软件;在已有的go4数据处理程序的基础上进行了改进，得到适合本实验要求的数据处理程序。关于建立实验系统的工作已经于2012年发表在Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B上。　　（二）开展了氢负离子与氩、氪、氙三种气体碰撞过程中，不同反应通道情况下靶原子的电离截面的实验研究。由粒子入射导致原子多重电离的实验研究是原子物理研究领域中的一项基础研究。但目前已有的研究大部分都集中在结构比较简单的入射粒子上，比如:电子、光子和裸核。关于负离子入射电离的研究比较少，其中有氢、硼、碳、氧、氟负离子，由于这些实验基本都是在大型加速器上完成的，所以这些研究都集中在高能区，关于中低能区的负离子入射引起靶气体电离截面的数据还没有。本项工作研究了10-30 keV的氢负离子与氩、氪、氙三种气体碰撞过程中，对于氢负离子的不同脱附通道（单电子脱附通道和双电子脱附通道）情况下，氩、氪、氙三种气体的电离截面。这些数据填补了中低能区的负离子与靶原子碰撞时，靶原子的相对电离截面的实验数据上的空白。通过研究发现:对于氢负离子的不同脱附通道，氩、氪、氙三种气体的双电离与单电离的相对电离截面随着入射离子能量的增加而增加。还有一个很有意思的现象是:对于不同脱附通道的相对电离截面，在某个能量点的时候会有一个交叉。对于这个现象，本工作从物理的角度给予了定性的解释。对于氙来说，这个能量点大约为23 keV。此项工作已经于2012年发表在European Physics Letter上。　　（三）开展了氢、碳负离子与六氟化硫(SF6)气体碰撞过程中靶分子的电离解离截面实验研究。SF6在众多领域有着广泛的应用，比如:由于具有高惰性和超强的热电子俘获能力使其在高压传输和配电设备领域有着广泛的应用;由于其中性的或带电的碎裂粒子强的化学反应能力在等离子刻蚀中也有广泛的应用。对于物理研究来说，SF6由于自身高度对称的分子结构特点，成为开展粒子入射碰撞过程中电离解离研究很好的对象。我们进行了15-30keV H-，C-与SF6碰撞的实验研究。通过对已有的电子、光子和正离子与SF6的实验数据进行比较，发现反冲离子的奇偶规律和反冲离子对产生通道基本一致，但产生的各种离子及离子对具体比例与已有实验数据明显不同。由于入射离子的能量不同，这个差异可能由于入射离子种类不同，也可能是由于入射离子能量不同造成的，因此在今后的研究中需要测量相同能量不同种类的离子引起的电离解离截面。此项工作已经于2013年发表在Physical Review A上。