近几十年来，离子迁移色谱（IMS）作为一种新兴的检测技术，凭借其便捷、快速和高灵敏度的特点，日益受到学者们的研究和关注。现今的IMS电离/电子源包括以63Ni源为主的放射源、电晕放电源、光激发电离源、表面电离源和电喷雾电离源等。其中，电晕放电电离源显示出了离子产量高、工艺简单、适用性强等优势；但它也存在着电子/离子利用率极低、电子/离子供应量影响因素研究不全面等问题。同时，我国的IMS自主研究刚刚起步，实际研究经验匮乏。因此本文针对这些问题对IMS所用负电晕放电电子源技术进行了研究。主要研究内容和结论如下：针对基于负电晕放电的IMS之研究需求，分别设计了基于针-网直流负电晕放电、针-网脉冲负电晕放电和针-环脉冲负电晕放电的电子源，制作了迎合它们要求的直流、脉冲和方波电源，并均取得了稳定的电晕放电。利用自行研制并不断改善的IMS结构和实验回路对其依次进行了电子信号的寻找和测量工作。结果表明，自制针-网直流负电晕放电源和针-网脉冲负电晕放电源仅能提供不足nA级的电子信号，而自制针-环脉冲负电晕放电电子源及其配套的IMS可实现μA级的电子信号，且测量干扰也降低到几乎可以忽略。实验中发现的干扰信号包括高频干扰和工频干扰。高频干扰在最初的实验设计中高达10μA级。其主要来自两个方面。一是脉冲电压和放电在示波器探头上产生的感应；二是脉冲电压和放电在放电环极和迁移环上形成感应脉冲电压，进而在法拉第板上形成感应干扰。通过加长同轴电缆长度改良测试回路，可将高频干扰信号降低至100nA级；而通过给环极和迁移环分别接入与地相连的滤波电容，可将高频干扰信号降低至可以忽略。此外，设计了利用Origin8软件进行波形后处理，用测量波形减去干扰波形以取得实际波形的方法，进一步增加了电子数量测量的精度。基于Ansoft Maxwell12仿真软件，对装置内部的电场分布进行了仿真。分析了各阶段实验所用装置的电场特点，为电子数量的测量结果分析和迁移电场的优化设计提供依据和立足点。最终，利用仿真分析确定了自制IMS所需的各部件电势赋值方法，从而实现了均匀的迁移电场。基于电场仿真和实验测量，对针-环脉冲负电晕放电电子源所产生的有效电子数量和电子有效率进行了研究。实验表明，自制的针-环脉冲放电源单次脉冲可产生2109个~14109个有效电子，电子有效率为0.3%~3.6%。同时，研究了各参数（迁移电压、放电环极内径和放电电压）对电子数量的影响规律。主要结果为：迁移电压的增加会显著减少电子在迁移过程中的损失，从而提高有效电子数量和电子有效率；环内径的增加主要会降低朝环内沿（金属结构）放电的比例，从而提高了通过环的电子数量，提高了有效电子数量和电子有效率；放电电压的增加主要会提高放电的总强度，从而提高了有效电子数量，但放电电压的提高也会降低环极的电子通量和增加电子迁移损失，从而使电子有效率降低。在上述研究的基础上，进一步优化设计制作了针-环脉冲负电晕放电IMS实验系统。探讨了测量电阻和寄生电容对本实验简单积分测量回路所得波形的影响。得出测量回路的寄生电容约为260pF，当测量电阻大于10k时，测量回路的RC时间常数将使电子测量波形发生畸变，但其积分值保持不变。因此，可以利用此回路进行电子数量的精确测量，而难以取得准确的电子迁移时间。对自制IMS的进气方式进行摸索后，得到了在不影响电晕放电的情况下，以氮气为放电气体，在迁移管内产生空气样品负离子的通气方法。以此IMS取得的空气离子信号峰值24nA、脉宽20ms，迁移时间6ms。基于此信号，计算出的空气离子约化迁移率K0≈3.1cm2/V s，比已知值大40%；O2的有效吸附碰撞截面为ù=6.510-18cm2，也比文献报道值偏大；气体热扩散造成的误差为0.536%，可以忽略。利用Fluent软件对装置内的气流进行了仿真分析，仿真结果与迁移信号计算结果的推论基本相符。结合计算与仿真结果，指出信号不理想的主要原因为测量回路和迁移管内气体分布较差，提出了测量回路和自制IMS应改进的方向。