本论文内容涉及大尺寸惰性气体原子团簇和氢分子团簇喷流的制备和诊断;团簇的电子碰撞电离;以及飞秒强激光脉冲与大尺寸惰性气体团簇和氢团簇喷流的相互作用.研究成果包括以下几个方面:1.大尺寸惰性气体原子团簇和氢分子团簇喷流的制备和诊断利用高背压惰性气体和高背压低温氢气经锥形喷嘴向真空超声绝热膨胀来产生团簇,用Rayleigh散射方法诊断团簇尺寸及团簇喷流的时间特性.2.大尺寸Kr<,n>和Xe<,n>团簇的电子束碰撞电离研究利用离子规管探测器,首次探测到大尺寸Kr<,n>和Xe<,n>团簇的雪崩电离现象.实验发现,在电子束碰撞电离下,团簇喷流和团簇束流的电子碰撞电离具有强烈的尺寸相关特征.3.惰性气体团簇和氢分子团簇对飞秒强激光脉冲的吸收测量首次进行了大尺寸惰性气体团簇喷流和氢分子团簇喷流对飞秒强激光脉冲的吸收测量.4.Xe<,n>团簇喷流与飞秒强激光脉冲相互作用产生能量达1.3 MeV的高能氙离子在最佳团簇尺寸条件下,飞行时间谱探测到飞秒强激光脉冲与Xe<,n>团簇喷流相互作用产生的Xe离子能量高达1.3 MeV.Xe离子的平均能量随团簇尺寸变化有一最佳尺寸,超过该尺寸,Xe离子的平均能量反而降低.5.Ar<,n>团簇与飞秒强激光脉冲相互作用的爆炸机理研究首次在Ar<,n>团簇尺寸跨度达-n=3×10<3>-3×10<6>的范围,研究了Ar<,n>团簇喷流与飞秒强激光脉冲相互作用引起的团簇"爆炸"机理.6.Ar<,n>团簇在飞秒强激光场中爆炸产生的离子能量和产额的空间角分布特征研究Ar<,n>团簇喷流与飞秒强激光脉冲相互作用实验揭示,Ar<,n>团簇爆炸产生的离子能量和产额的空间分布与激光的偏振紧密相关.7.氢分子团簇与飞秒强激光脉冲相互作用的初步研究在高气体背压(P<,0>达80 bar)和低温(近液氮温度)实验条件下制备获得大尺寸(H<,2>)<,n>(-n~10<4>)团簇喷流.8.飞秒强激光脉冲与团簇喷流相互作用的啁啾脉冲频谱干涉测量利用啁啾脉冲频谱干涉测量技术,对团簇喷流的粒子数密度以及飞秒强激光与惰性气体团簇相互作用过程中原子的电离过程进行了时间分辨的研究.另外,在飞秒强激光与惰性气体团簇相互作用过程中还观察到非常明显的频谱蓝移和展宽现象.最后,本文对飞秒强激光脉冲与团簇相互作用的理论作了概述,模拟了在飞秒强激光照射下,Ar<,n>团簇内的电子温度、电子密度以及团簇的膨胀速度等随时间的变化,并对模拟结果进行了分析.