本文研究了快速原子离子和分子离子与碳纳米管相互作用的机理，建立了一个自恰的理论模型模拟了单个质子在单壁碳纳米管中运动的过程以及氢分子离子在单壁碳纳米管中运动的库仑爆炸过程和邻近效应。对于单个离子在碳纳米管中的运动，采用Thomas-Fermi-Moliere的连续势模型描述碳纳米管壁上的碳原子对离子的排斥作用，利用二维流体力学模型描述碳纳米管的电子极化作用，并求出离子的径向吸引力和纵向阻止力，通过求解经典牛顿力学方程，便可以求出单个离子的运动轨迹，从而得到离子在各个时刻的速度和位置，并对103个离子轨迹进行统计分析研究了动力学极化作用对离子轨迹的影响。对于氢分子离子在碳纳米管中的库仑爆炸过程，基本理论模型与求解单个离子时所采用的相同，但是考虑了离子之间的相互作用力，包括库仑相互作用与尾流效应，计算出分子离子中每个离子的运动轨迹，从而对邻近效应进行分析。