利用场致发射技术,能在简单低压气氛下获得实验样品表面的负离子及其飞行时间谱.为了探索场致发射负离子的形成机理,对负离子与温度的关系及CO气氛对场致发射负离子的影响两个方面进行了研究.实验结果表明,场致发射负离子的形成主要与样品表面的化学吸附有关.基于样品针尖的双曲面模型,还对负离子的飞行轨迹和时间进行了计算.结果表明,虽然负离子的飞行轨迹与样品针尖形状、针尖到荧光屏的距离、正偏压、负脉冲、负离子的质荷比等因素有关,但除样品针尖附近外,在从针尖到荧光屏的整个区域内,负离子的飞行轨迹近似为线性,并且比同一系统正场蒸发时正离子的飞行轨迹略向荧光屏边缘偏离;负离子的飞行时间亦比基于半球模型的计算结果要小.由此拟和得到两个系统参数--脉冲增强系数α和系统延时T<,0>,并计算了实验中获得的负离子谱所对应的负离子的质荷比,计算结果与理论值比较吻合.