原子和离子能级的自然辐射寿命、跃迁几率和振子强度等辐射参数是等离子体物理、原子物理和天体物理等领域研究中重要的基本数据。尤其是在天体物理领域中，由自然辐射寿命和分支比联合得到的振子强度可以用来确定天体的元素丰度，而通过对元素丰度进行分析可以了解元素的核合成机制以及天体的起源和演化规律。因此，原子和离子的自然寿命和分支比的测量工作具有极其重要的意义。由于铁峰元素和第五周期元素在炽热恒星、化学特殊星（CP星）等天体中丰度较大，本文对其中的钒原子、锡原子和钼原子及钼一价离子部分能级的寿命和分支比进行了实验测量研究，并确定了这些能级相关的跃迁几率和振子强度值。本文运用激光诱导荧光光谱技术测量原子和离子能级的寿命，具体方法如下：首先将一台Nd:YAG激光器输出的532nm激光脉冲经过透镜聚焦到真空系统中待测元素的金属薄片上产生等离子体；然后用另一台Nd:YAG激光器输出的532nm激光泵浦工作物质为DCM的染料激光器，通过倍频或三倍频来获得所需波长的激发光来激发等离子体中的原子或离子使其跃迁到目标能级上；由该能级向下辐射的荧光经由一块石英透镜收集并汇聚到单色仪中进行分光，然后由光电倍增管探测信号并将其传输到示波器上显示并记录。实验中可能影响测量结果的碰撞、饱和及飞出视场等效应可以通过改变单色仪狭缝宽度，调节刻蚀光和激发光强度以及刻蚀脉冲和激发脉冲的延迟时间来检验并消除。通过对实验测得的荧光衰减曲线进行拟合运算来确定能级寿命，寿命大于60ns的能级使用e指数拟合，寿命较短的能级则采用解卷积拟合。测量分支比时，待测元素的空芯阴极灯发射的荧光经过光栅单色仪分光后，由光电倍增管对信号进行探测并经由NCL光谱数据采集系统将电信号作A/D转换后传输到电脑中，利用SpectraSense软件对谱线信号进行分析记录。运用Origin软件对目标谱线进行高斯拟合，选取峰值高度作为该谱线的强度测量值，然后利用测量系统对不同波长的响应值对测量值进行修正。在测量寿命时，用作激发的激光脉宽要小于所测寿命才能得到较为准确的结果。我们在实验中使用的激光器脉宽约为8ns，经过染料激光器后可以达到6ns左右。为了测量更短的寿命，我们制作了一套基于受激布里渊散射原理的脉宽压缩系统。这套系统以水为介质，可以把脉宽压缩到1.52ns，可以满足我们的实验需求。本文运用激光烧蚀产生等离子体和激光诱导荧光光谱技术，对钒原子3d34s4p和3d44p组态位于30635.5942245.45cm-1之间的28条奇宇称高激发态能级的自然辐射寿命进行了测量，其中26条能级寿命是文献中未见报道的。利用空芯阴极灯和光栅单色仪测量发射光谱法测量了锡原子偶宇称5pnp （n=7,8,11–13,17–19,27,32）和5pnf （n=4–7,9,11,13,16,18）能级以及奇宇称5p6s能级66条谱线的分支比，结合他人测量的寿命推导出59条谱线的绝对跃迁几率和振子强度值。其中59条谱线的分支比，52条谱线的跃迁几率和振子强度是文献中未见报道的。利用相同方法，对钼原子奇宇称14条位于31654.7947184.52cm-1范围内能级的自然寿命进行了测量，并测量了其中13条能级波长分布于275.430600.478nm之间的130条谱线的分支比，结合寿命和分支比推导出这些谱线的绝对跃迁几率和振子强度。此外，本文还测量了一价钼离子13条位于4802263497cm-1范围内奇宇称高激发态能级的自然寿命，寿命值在2.2到7.5ns之间，其中11条寿命结果是文献中未见报道的。与此同时，与比利时Liege大学Biémont研究组合作，运用考虑了实极化的HFR方法计算了这些能级的理论寿命值，与实验结果符合很好。同时还计算了与这些能级有关的246条谱线的理论跃迁几率和振子强度值，并利用实验测量的寿命推导出了它们的修正值。综上所述，本文系统地研究了钒原子、锡原子和钼原子及钼一价离子的能级辐射参数。除了钒原子只测量了自然辐射寿命外，其余三个原子体系均联合实验寿命值和实验或理论分支比推导出了跃迁谱线的振子强度。这些结果不但进一步补充了原子物理理论发展和天体光谱分析所需要的光谱数据，而且对激光物理、等离子体物理和热核反应等领域的研究工作也具有科学应用参考价值。