本论文包括全信息带电粒子动量谱仪成像系统设计以及负离子与原子碰撞截面研究两部分内容。 第一部分介绍了全信息带电粒子动量谱仪成像系统设计。论文阐述了这种新型谱仪的工作原理，通过理论分析和计算机模拟对谱仪反冲离子以及电子成像系统可能造成的系统误差以及不确定度进行了详尽的分析和讨论，给出了谱仪各部分机械加工需要达到的精度要求，绘制了实验装置的机械设计总图。全信息带电粒子动量谱仪的研制和搭建将为高电荷离子物理研究提供更好的实验方法和科研平台。 第二部分工作是负离子与原子碰撞截面研究，主要介绍负离子的单、双电子脱附截面测量实验装置(包括铯溅射负离子源、同位素分离器、气体碰撞靶室、单粒子探测系统和数据采集系统)，采用增长率方法测量了Cl负离子与氦气在5-30keY能量范围内的单电子脱附以及双电子脱附截面，并且与国外已经发表的实验数据进行了比较，给出了理论分析。