本文利用反应谱仪技术研究了54eV电子与甲烷分子的碰撞过程。实验中对反映末态的两个出射电子和一个反冲离子进行符合探测，为探索碰撞反应机制提供了详细而丰富的信息。本文分析了碰撞导致的电离解离及单电离过程。　　 对于电离解离过程，通过两个出射电子的能量确定入射电子沉积到靶分子中的能量，从而确定解离过程的中间态CH4+离子的能级。研究发现CH4+离子的中间能态是影响解离末态碎片种类及动能分布的重要因素。对解离产生质子有贡献的主要中间能态是(2a1)-1npt2、(1t2)-2(3a1)和(2a1)-1等，这些能态对应的质子动能分布及解离机制各不相同。解离过程中CH4+离子所处的中间态由碰撞过程中的能量沉积决定，因此能量沉积可以作为控制反应末态产物性质的有效参数。　　 实验获得了单电离过程的三重微分截面，通过共面及垂直平面内三重微分截面的比较研究发现：垂直平面内的峰不仅有高阶作用的贡献，同时也有两体作用机制贡献。在散射平面内反冲峰与两体碰撞峰的相对强度随着散射角增大而增大，这与C4H8o和CHOOH等质量中心不存在原子核的分子的规律相反，由此看出分子构型对微分截面有重要影响。散射角较大时，论文中所采用的DWBA及M3DW等理论模型不能很好描述实验结果，如何合理考虑反冲核对电子的作用是优化理论模型的关键。