近年来，过渡金属原子高电子激发态动力学的研究是一个十分活跃的研究领域，在研制新的发光和激光材料领域具有重要应用背景。在实验上研究过渡金属高电子激发态金属原子动力学，需要制备高浓度、稳定的处在电子基态的自由金属原子。本论文第二章将激光烧蚀、超声射流分子束和共振增强多光子电离(REMPI)技术结合起来，利用激光烧蚀实现金属的原子化，超声射流载带技术实现原子束源的冷却，实验上制备了高强度、稳定的处在电子基态的自由Ti原子束源，并测定了Ti原子315nm-321nm区(1+1)共振增强多光子电离-飞行时间质谱，并对所测定的光谱结构进行了归属。实验结果表明，本文采用的实验技术是产生自由金属原子束源的有效手段，在提高束源强度和稳定性方面具有一定的优势，在信号探测方面具有较高灵敏度及分辨率。　　 分子束是气体由处于高压区的气源室经过一个喷射小孔(nozzle)进入处于低压区的膨胀室扩散形成的，分子束中大部分分子处于振动基态，分子能态分布简单，便于分析与研究。脉冲分子束技术是指分子束阀门以脉冲方式开关而形成分子束的技术，脉冲分子束技术用于研究分子光谱是十分有利的手段。通过使用脉冲型分子束既可以保证样品有足够的束流强度，同时又可以减轻真空系统的负担，简化真空系统和降低对真空泵的要求。更为重要的是，使用脉冲分子束相对连续分子束来讲可以很大程度的提高信噪比。基于以上两个方面明显的优点，近年来，脉冲分子束技术逐渐成为普遍使用的实验方法。本论文第三章我们介绍超声分子束的基本原理和相关的实验研究，在实验上研究了两种超声分子束的纵向速度分布和横向速度分布。　　 等离子体作为物质的第四态，广泛存在于自然界，气体放电物理是等离子体物理的一个重要组成部分，其中温度、电场和电离量子效率是等离子体中的几个重要参量.通过这些参量的诊断，可以获知等离子体中有关等离子体物理、化学反应等动力学过程.光谱诊断作为一种不介入诊断方法，具有十分重要的意义。光外差一速度调制光谱(OH-VMS)技术是一种高灵敏的测量分子离子光谱的方法，具有线型简单、易于区分正负离子、高测量灵敏度等优点，适合于各种分子离子(顺磁性或抗磁性)的转动分辨光谱研究，开展放电等离子体参量的诊断.本论文第四章对辉光放电产生分子离子过程中，谱线强度与工作气体压强的关系进行了研究，应用气体放电理论，获得了谱线强度的解析表达式。实验测量了工作气体不同压强下，CO+慧尾带系(A2∏i-X2∑+)(1，4)带中R11(11.5)的谱线强度，得到了电场强度、电离系数等参数值，并计算出CO、CO2放电生成的CO+电离量子效率。