近年来,冷分子和超冷分子在许多物理研究领域都有着广泛的应用,例如量子计算和模拟、冷碰撞、冷化学、冷分子光谱及基本常数的精密测量、宇称违反研究与电偶极矩测量等。因此,实验上要求我们用一系列技术来实现冷分子甚至超冷分子的制备和操控,例如光缔合技术、Feshbach共振、缓冲气体冷却、速度滤波器、静电或光学Stark减速和塞曼减速,以及一些其他冷却方法：如协同冷却、蒸发冷却、绝热冷却、电光冷却和激光冷却等。其中,利用静电阱来制备和操控冷分子,许多物理研究小组都进行了积极的尝试和探索。本文主要研究冷分子的静电囚禁及其在分子冷却中的应用：如绝热冷却和蒸发冷却等。首先,我们介绍了一种新颖的冷分子静电囚禁的方案。它是由两个结构相同且中间挖孔的圆盘电极构成。当两盘加上相同电压后,我们推导出在笛卡尔坐标系下两圆盘电极中间的电场强度分布。为了验证我们推导的解析解的正确性,我们用有限元软件(Maxwell)计算了电场的等高线分布,发现在,=5 mm范围内,两种方法计算结果基本一致。除此之外,我们计算了在相应参数下,电场强度及对应的Stark势与圆盘半径R0和两圆盘间距d的关系,得到当R0/d=0.5时,势阱深度在三维方向上近似相等。通过计算电场的囚禁势与Stark减速器出来的分子温度以及计算电场分布的一阶导数和ND3分子的Stark梯度力,从理论上证明了我们设计的新颖静电势阱可以用来囚禁处于重力场中的冷分子。然后,我们提出了分子在双盘电极构成的静电阱中的装载和囚禁方案。通过改变左右两盘上的电压值U1和U2,使得两个圆盘之间的电场强度呈现不同的形状,从而有效实现了冷分子的装载和囚禁。当U1=30 kV,U2=50 kV时,沿着分子的导引方向,电场强度逐渐增加,处于弱场搜寻态的ND3分子在电场梯度力作用下逐渐减速,当运动到电场中心时,迅速切换左盘电压,使得U1=50 kV,此时中心电场最弱,两边逐渐增强,分子将被囚禁在对称的线性势阱中。改变分子的入射速度和装载时间,我们发现,当Vy0=12 m/s,tload=1.27 ms,此时分子的装载效率最大,约为95%。从分子的初始速度分布和囚禁后的速度分布可以看出,分子纵向速度明显减小,最终囚禁后的分子3D温度约为28.8 mK。接着,我们研究了ND3分子在静电阱中的绝热冷却。我们首先提出了一个理论模型,推导出分子在线性势阱中发生绝热冷却时温度变化对应的解析解。然后应用Monte Carlo模拟方法,考虑分子之间的弹性碰撞,模拟了分子在线性势阱中的数目变化,发现当分子损失率小于10%时对应的电压范围是50 kV到25kV。最后,为了验证分子在线性势阱中是否发生了绝热冷却,我们模拟了分子在三维方向上的温度随电压降低的变化。当电压从50 kV降到25 kV时,势阱中ND3分子的3D温度将从25 mK降低到15 mK,并且模拟结果与解析解的计算结果基本一致,从而肯定了我们推导出来的解析解的正确性。最后,我们研究了ND3分子在静电阱中的蒸发冷却。首先针对我们提出的线性对称静电阱方案,我们利用蒸发冷却的解析解模型,推导出了分子在线性势阱中发生蒸发冷却时温度随电压的变化关系；然后,我们对模拟结果和公式计算出来的结果进行了对比,发现只有当加在两盘上的电压小于10 kV时,模拟结果和计算结果基本一致,即发生了蒸发冷却；最后,我们对中间冷却过程进行了模拟和分析,发现中间过程既有绝热冷却,又有蒸发冷却,两者所占据的比重不尽相同。