本论文主要利用离子速度成像谱仪，系统的研究了从克努森炉喷出的C60分子蒸气流的流态转变和流态特征。通过测量C60分子蒸气流的速度分布和分子数密度随温度的演化，对原子分子束的流态特征有了更进一步的认识。　　我们的工作主要包括两个方面：1.设计并搭建了一套具有高动能分辨的离子速度成像谱仪实验平台。为了开展气相 C60分子光解动力学和热力学的研究，我们自主建设了一套时间切片离子速度成像谱仪装置，主要包括：真空系统、激光器系统、克努森分子炉系统、离子透镜系统、离子探测系统、信号采集系统以及时序控制装置。我们首先借助 simion8.0软件对静电透镜和分子束限束装置的几何结构进行优化，然后通过532nm脉冲纳秒激光诱导C60分子延迟电离实验和模拟验证，证明本套谱仪具有设计预期的高动能分辨，为下一步基于此平台细致研究分子热力学的相关课题提供技术参考。2.利用本套谱仪，我们首次在较大炉温范围内（700~900K）直接观测到C60分子蒸气流从扩散流向过渡流的流状态转变和过渡流态特征，并估算出本套设备对应的流态转变点对应的炉温约为800K。我们发现，当C60分子蒸气流处于过渡状态时，炉温由830K到900K变化时，其流态密度的减小因子约为1.5~5，这一结论对涉及到C60分子蒸气流且针对绝对反应截面测量的实验具有重要的意义。另外，我们还发现当C60处于过渡流态时具有无效冷却的性质。基于该实验结果我们对用来描述膨胀流态的分子束、且在多个领域频繁应用了半个多世纪的速度分布公式作出了经验性的修正。