在过去几十年,超强激光驱动的离子加速受到了广泛地关注,由于其在先进成像源、快点火聚变方案、温稠密物质产生、癌症治疗和作为传统加速器注入源等方面的应用。为了面向实际应用,人们需要采用高重频的超高功率激光器,这项技术正在迅速发展并预计在未来几年可达到应用目标。与此同时,发展用于离子加速、与激光器兼容的高重频靶系统也是一个重要的研究课题。应用以上技术,人们可以在高重频条件下研究激光离子加速中入射激光参数和加速离子束之间的统计相关性,最终在全光（all-optical）参数下控制和增强离子加速。本论文将主要介绍我们最近在上海交通大学200TW激光器上开展的高重频激光离子加速实验研究。实验使用了我们搭建的一套磁带靶系统,采用0.2 Hz重频率的超强激光脉冲辐照在商用的录像磁带靶上,通过50发连续统计,我们获得了高度稳定的质子束。质子束最大能量在6±0.3 MeV之间,截至能量涨落小于5%。实验结果给出了激光参数和质子束能量之间的参量关系,通过改变激光能量和焦斑大小,获得了质子最大能量和激光强度之间的定标关系为EmaxI～0.6或I～0.3。相反地,我们发现质子束最大能量不依赖于激光脉宽。我们还开展了不同激光强度下的碳离子加速实验。实验发现被加速的低电荷态碳离子具有规则的能谱调制结构。通过Particle-in-Cell模拟,我们发现这种规则的碳离子能谱峰调制来自于超热电子在薄靶前后表面的循环反射运动,并给出了合理的理论解释。通过使用一个变形镜对质子能谱进行正反馈调制,我们在高重频激光系统上开展了优化激光驱动质子加速实验。实验结果显示了此方法可以控制质子能谱形状和改善质子最大能量,这有助于发展一套自动化的、可独立操作的质子加速优化方案。最后,我们还开展了近临界密度气体靶离子加速实验。实验采用粒子数密度约为1020cm-3的He原子气体靶。初步的实验结果显示被加速离子可以沿着离激光轴30度的方向发射。尽管内在的等离子体动力学还不清楚,我们预期可以采用上述的高品质质子束来诊断。