本论文利用中国科学院近代物理研究所320kV高电荷态离子综合研究平台提供的90-1200keV强流（几nA/mm2）Oq+(q=3，5，6)和90、180keVO6+离子分别入射圆柱形玻璃管和锥形玻璃管，采用64路位置灵敏探测器测量了出射离子位置分布、偏转角、传输效率随毛细管倾斜角的变化关系，系统研究了玻璃毛细管对中间能区高电荷态离子的导向和聚焦效应，推导了毛细管开角(openingangle)内直射离子的传输效率公式，并用蒙特卡罗方法对结果进行了模拟验证。　　 在导向效应的研究中，采用的圆柱形玻璃毛细管长31mm，内径0.6mm，着重研究入射离子能量、电荷态对导向效应的影响。实验发现高电荷态离子穿过柱形玻璃毛细管后，出射离子偏转角与毛细管倾角之间满足线性关系，且斜率可表示为入射离子能量与电荷态之比的幂函数形式，表明本研究所涉及的中间能区的导向效应与低能区“出射离子偏转角等于倾斜角”的现象有所不同。鉴于此，我们对现有自组织充电模型中半经验公式进行了修正，修正后的公式可以很好拟合传输效率随毛细管倾斜角的变化曲线。结合修正公式及实验数据发现，玻璃毛细管内壁的沉积电势特征值只与材料本身的物理性能有关。研究表明毛细管内壁的自组织充电过程是中间能区的高电荷态离子导向的主要机制。　　 在聚焦效应的研究中，采用锥形玻璃毛细管长14mm，入口内径0.6mm，出口内径0.2mm，主要研究了离子偏转角、传输效率等物理量的变化规律及其随时间的演化。实验观测到出射离子在毛细管出口处密度增加，表明锥形毛细管对中间能区高电荷态离子存在聚焦效应，且180keV的O6+离子聚焦倍数大于90keV。在对传输效率及出射离子偏转角的研究中发现，离子出射角与毛细管倾角的变化关系为非线性，而传输效率与离子横向动能呈线性关系。通过对出射离子位置谱的分析发现，当毛细管小角度倾斜时，管内壁自组织充电过程后期离子位置分布出现明显不对称。