激光惯性约束核聚变(ICF)的“快点火”方式自1994年提出以来，因为其放宽了对驱动压缩对称性和点火能量的要求迅速成为ICF研究的热点之一。但是由于开展时间短，“快点火”机制中的许多物理问题还需要仔细研究，其中快电子的产生问题就是一个复杂，但是对“快点火”机制至关重要的物理问题。 在“快点火”机制中，当燃料的预压缩完成后，需要从外围注入一束超短超强激光并在临界面处产生大量定向性很好的快电子，快电子继续向高密度区传输并在高密度区一个很小的尺度范围(20微米左右)沉积能量形成点火热斑。 论文首先分析传统ICF“中心点火”方式的过程和遇到的困难，以及“快点火”机制涉及的物理问题，提出了论文研究的具体内容。介绍了超短超强激光与等离子体作用产生快电子的理论和实验研究进展。 基于真空中单电子运动模型，编制程序数值计算得到了横向强度也呈高斯分布的激光脉冲与初始静止的电子的相互作用结果。不同激光参量条件下，得到了电子的能量增益与激光强度、焦斑大小和脉冲宽度关系。高斯激光脉冲焦斑较大时，电子没有明显的能量增益，高斯激光脉冲焦斑太小时，电子也没有明显的能量增益。电子的能量增益有一个最佳焦斑大小。激光脉冲宽度一定时，最佳焦斑大小随激光强度的增大而增大。在相同激光强度下，电子能量增益的最佳焦斑大小随脉冲宽度的增大而增大，但最佳焦斑大小与脉冲宽度的比值是不变的。 在20TW皮秒激光器上完成了激光—Al薄膜靶相互作用过程中产生的快电子的角分布和能谱的测量。实验得到：激光功率密度由非相对论到相对论强度增加时，靶后表面快电子的主发射方向由沿靶面法线方向改变为沿激光传播方向；激光功率密度在非相对论强度，靶后表面法线方向快电子能谱拟和平均温度符合共振吸收温度定标率；激光功率密度达相对论以上，靶后表面法线方向快电子能谱拟和平均温度高于已有的温度定标率。