作为观测和操控核外电子运动的有力工具,阿秒物理为探索和控制微观过程提供了条件。但当前的阿秒脉冲强度太低,不能引起非线性现象,这严重制约了阿秒物理的研究,下一步的发展方向就是获得高亮度的阿秒光源。与此类似,当前的放射性同位素中子源强度低、照射时间长,而聚变中子源的研究将解决这些问题。首先,我们提出利用超强激光与金锥靶相互作用产生空间周期性分布的阿秒电子串的物理方案,并通过二维PIC模拟获得了平均密度10nc、截止能量高达380MeV的电子串。此外,我们考虑了激光和靶参数对电子串特性的影响。在超强激光电场的作用下,电子被周期性地从锥内表面拉出,并被有质动力向前加速。研究还发现,在锥顶附加一个毛细管可以有效地改善阿秒电子串的加速和传输。其次,借助三维PIC和蒙特卡罗程序,我们研究了通过背向汤姆逊散射产生高亮阿秒X射线脉冲的过程。超强激光与金锥靶相互作用产生的阿秒电子串,背向散射反向传播的激光,并产生高亮的X射线。通过对比发现,金锥靶内产生的阿秒脉冲光子数目是通道内的5倍,X射线亮度也相应增加。我们同时考虑了激光和锥参数对X射线脉冲的影响。采用这种方案获得了高亮、紧凑的阿秒X射线脉冲,这种光源将被广泛应用于原子尺度的电子动力学研究。最后,我们研究了在双锥靶内激光驱动的氘氚平面靶的加速和压缩过程以及聚变中子的产生。二维PIC模拟结果表明,采用双锥结构可以有效地引导、聚焦、和增强入射激光,从而促进氘氚平面靶的加速和压缩。由于双锥结构对外电场的屏蔽以及库仑排斥效应,离子的横向发散受到明显的抑制。最终,被压缩离子的峰值能量密度超过了2.73?1016 J/m3,比高能量密度的临界值(1011 J/m3)高五个数量级。在这种情况下,氘氚聚变反应的条件得到满足。蒙特卡罗模拟表明单位体积的中子产额高达7.473?1035/m3s,这可能为未来台面型中子源的实现提供参考。