分子间相互作用的研究在化学基元反应、燃烧学、大气化学等领域都有着重要的意义。通过在碰撞前对分子量子态和速度地操控,碰撞实验对于分子间相互作用的探测精度已经达到了光谱级别。本论文在计划搭建高分辨散射实验平台的基础上,分析了一氧化氮极性分子在六极杆装置中的运动模拟以及一氧化氮离子在速度成像仪探测系统下的聚焦情况。本文首先在静电六极装置调控极性分子的理论基础上,通过建立分子束模型,分析分子束飞行过程中的相空间分布,获取参与碰撞分子的速度分布。又根据六极杆的对称结构,对六极杆横向电场分布进行解析求解。并理论推导极性分子在六极电场扰动下,不同能级间相互作用下的斯塔克能量。在六极电场分布和斯塔克效应的基础上,获得不同转动量子态一氧化氮极性分子的运动方程。最终通过数值模拟获取了六极杆装置操控一氧化氮分子束的量子态选择和聚焦过程。由于速度成像仪自身的成像分辨率对散射分子的角向以及径向分布的探测分辨率有着至关重要的影响,因此对速度成像仪成像分辨率进行优化有着重要的意义。本文在速度成像仪的成像原理和超松驰有限差分法的理论基础上,独立自主研发一套数值模拟计算方法,并对一氧化氮离子在速度成像仪中的聚焦轨迹进行模拟。除此之外,还探究不同装置参数对电压配置的影响和不同迭代步长对电场计算准确度的影响,以此为未来实现电压的现场快速配制以及自动优化打下基础。