使用低电压加速原理，成功研制出了一台小型离子成像式光解碎片平动能谱仪。其创新点在于采用了较低的电压(30～150V)代替传统的高电压(650～4000V)来加速和聚焦光解碎片离子。离子飞行的长度仅仅只有12cm。该仪器具有结构紧凑，不易受干扰，易于操控，高分辨等优点。低电压加速使得后向的光解碎片离子具有较长的回转时间，即离子牛顿球在TOF轴向上有较大程度的延展，这将为切片操作提供足够的时间，并且可以得到更高分辨的图像。　　第一部分叙述光解离动力学的基础理论以及离子成像技术的发展历程。　　第二部分内容是利用Simion软件在三维层面上对带电粒子在电场中的运动轨迹运行模拟，得到了离子牛顿球随时间的演化。并根据离子透镜对初始位置不同速度相同的粒子的聚焦效果，得到离子透镜最佳尺寸以及合适的操作电压。　　第三部分研究内容是通过对苯胺分子在293.73nm下的共振增强双光子电离产生离子的成像实验来确定离子透镜最佳电压比，此过程涉及到S1←S0的跃迁。实验发现苯胺分子电离之后产生的离子在电场的加速和聚焦作用下，会在探测器上形成一定分布，该分布会随着离子透镜电压比值的变化发生显著变化。当VA/VR=0.874时，离子的分布范围达到了一个极小值，我们据此认为VA/VR=0.874为该仪器的最佳电压比，并将其应用到随后的实验中。　　第四部分内容是通过研究224.999nm下氧气分子的光解离和多光子电离过程，对新型光解碎片平动能谱仪进行定标，并检测仪器的整体性能。从实验得到的离子成像图可以清晰地分辨出20多个圆环，对高分辨离子成像图进行数据分析，得到了O+的速度分布和角度分布信息。通过对最外圈圆环的计算，确定该仪器的速度分辨约为0.8％，这一结果优于绝大多数使用高压加速的同类型仪器，表明了低压加速在离子速度成像装置上良好的适用性。根据O+速度分布和角度分布的信息，结合前人的研究结果，确定了O2解离的四个主要通道，并在能量谱上对这些通道进行了指认。　　第五章中，我们研究了227.38nm下CF3I分子的光解过程，获得了清晰的离子成像图。使用第四章的定标曲线，得到了I*的速度分布和角度分布信息。根据速度谱转成的能量谱，得到了各振动峰间的平均间隔约为703cm-1。这与前人得到的701cm-1的结果非常接近，因此我们将这一组峰归属为CF的对称伸缩振动v1模式。这也是在277.38nm波长下，使用离子成像方法首次实现对此振动模式的分辨。对离子图像整个速度区域(650～850)的各向异性参数进行了测量，在此速度区间的各向异性参数值β=1.832，这一结果与前人实验结果符合地很好。对各振动峰的各向异性参数的测量结果表明，随着CF3被激发至较高振动态，I*离子分布的各向异性参数值会逐渐减小。