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分子在强激光场中的动力学过程是目前世界上非常活跃的前沿研究领域之一。本论文利用RTOF-MS分别研究了双原子分子H2(HD)、N2和CO以及多原子分子CH3I、CH3Br和CH4在强激光场中的电离解离。基于RTOF-MS的高分辨率，测量了分子库仑爆炸产生的碎片离子的动能释放(KER)，并指认了碎片离子所属的解离通道。详细讨论和比较了各个分子在强激光场中电离解离过程的差异。主要实验结果如下：
(1)研究了双原子分子H2和HD在强激光场中的电离解离。发现强场隧道电离产生的H2+最大振动布居为v=2，而HD+的最大振动布居为v=3。在相同激光强度时HD库仑爆炸的KER平均为H2库仑爆炸的KER的1.2倍。
(2)测量了N2分子在强激光场中的库仑爆炸以及各个通道的KER。观测到了N2+和N22+解离的振动精细结构。
(3)研究了CO分子在强激光场中的电离解离。实验上首次清楚地观测到了CO2+的非对称解离通道(2，0)并计算了其KER值。由于13C的同位素效应，使得13COn+比12COn+库仑爆炸的KER值偏大，这一结果与H2和HD的结果一致。另外通过分析CO库仑爆炸解离途径和CO2+/CO+离子比率随激光椭圆偏振率的变化，发现CO强场电离有非顺序的双电子电离过程参与。
(4)研究了多原子分子CH3I在强激光场中的电离解离。实验发现一价的CH3I+离子属于多光子吸收解离。由于价电子作用能够降低分子内库仑排斥，使CH3I2+可以稳定存在(实验检测到CH3I2+)。通过引入有效电荷间距Rc≈3.7 A，解释了CH3I3+库仑爆炸KER的赤字问题。对于高价离子CH3In+(n>3)的库仑爆炸，本文作者引入了双原子分子的增强电离模型，并利用Rc≈3.7 A和简单的库仑爆炸模型对所观测到的大部分离子进行了归属。
(5)研究了溴甲烷在强激光场中的电离解离。通过对比溴甲烷与碘甲烷在强激光场中的电离解离，得到了很多新的实验结果。溴甲烷产物中有直接脱氢的CHmBr+和CHmBr+离子，而碘甲烷却没有。在溴甲烷库仑爆炸中还观测到了微弱的HBr离子质谱峰，这也是碘甲烷所没有的解离通道。
(6)研究了甲烷在强激光场中的电离解离。发现甲烷在沿着激光偏振方向上有最大的碎片离子产物分布，与场致电离模型一致。与卤代烃CH3I和CH3Br相比，首次分辨出了H+和H2+所属解离通道并对不同KER的H+和H2+进行了归属。C2+和C+离子的较宽KER分布表明甲烷高价离子库仑爆炸是分步进行的。
在第六章中，利用RTOF-MS研究了激光溅射产生的铂团簇离子与氩气载带苯分子的反应，对其负离子产物进行了光电子能谱研究并用DFT计算了离子产物的稳定结构。反应得到的正离子主要产物为LPtm(C6H6)n]+和LC6nH6n-k]+。DFT计算结果表明大尺寸的[Ptm(C6H6)n]+复合物为具有较低对称性的层状梯形结构。负离子主要产物分别为[C6H5PtH]-、[PtC12H12-k]-和[PtmC6H4…(C6H6)n]-。[PtC6H6]-、[PtC12H12]-和[PtmnC6nH6n-2]-光电子能谱研究结果与DFT计算得到的[C6H5PtH]-和[PtmC6H4]-复合物的稳定构型符合较好。结果表明[C6H5PtH]-具有铂原子插入C-H键的稳定结构。[PtmC6H4]-为苯炔复合物，其中铂团簇通过两个σ键与笨相连。还分别推测了铂团簇正离子和铂团簇负离子与苯分子的反应机理。