负离子通常是通过复杂的电子-电子关联效应使得一个额外的电子束缚在一个中性的体系上而形成的。与中性或者正离子中电子被库仑势束缚不同,负离子中的额外电子是由短程势束缚的,其强度比库仑势衰减得更快。这种短程势的作用使得负离子只能形成很少的束缚态,典型的是只能形成基态或是几个能量最低的精细结构。由于这种新奇的结构,负离子在电子关联效应的实验和理论研究中一直受到人们的重视。电子亲和势（Electron Affinity）作为原子与分子的一个基本参数,在天体物理、等离子物理和气相离子化学等领域扮演着重要的角色。尽管过去40多年来,主族元素电子亲和势的测量精度已逐渐增至0.01-0.05 meV,但大量过渡族元素EA值的不确定性仍保持在10 meV左右,甚至很多镧系元素的EA值是未知的,这主要是由于过渡族元素负离子光脱附的p波散射截面很小,以及过渡族元素的电子结构非常复杂,相对论效应很显著导致的。本工作采用慢电子速度成像法测量过渡族元素电子亲和势。和阈值光脱附法相比,该方法在阈值附近即光电子动能很小时仍具有较高的计数率,同时具有非常高的能量分辨率,测量精度通常好于0.1 meV。这是首次将该方法运用于原子电子亲和势及其负离子精细结构的测量,得到了六种元素的电子亲和势及其负离子的精细结构。实验结果为铌（Nb）的电子亲和势为7399.35（50）cm-1,铁（Fe）的电子亲和势为1235.93（28）cm-1,钴（Co）的电子亲和势为5341.45（37）cm-1,铅（Pb,同位素质量m=208）的电子亲和势为2877.33（13）cm-1,铼（Re）的电子亲和势为487.13（51）cm-1,钽（Ta）的电子亲和势为2652.25（47）cm-1。其中,Nb,Fe,208Pb和Ta的EA值结果较之前的实验测量精度提高了两个数量级,并首次在实验上获得了Re的电子亲和势和Nb,Fe,Co,Ta负离子的精细结构劈裂,同时还首次在实验中测量了Hf的电子亲和势为1733（72）cm-1。本工作获取的精确的电子亲和势值及负离子的精细结构为今后发展新的理论计算方法提供了检验的标准。由于热展宽常温下分子光电子谱的分辨率较差,约10 meV。结合低温离子阱技术,利用慢电子速度成像方法可以很好地分辨分子离子的电子结构和振动结构,进而确定中性分子的结构。本工作测得了CoO-和TaO-的光电子能谱。低温离子阱技术和慢电子速度成像方法的结合是未来研究复杂体系强有力的工具。