高品质离子源在众多领域有着重要的应用，而强激光驱动的离子源有着超短、超快、高亮度以及低发射度等优秀的特性，近年来激光技术的进步让激光等离子体加速得到的离子束无论在理论还是实验方面都有着令人振奋的进展。为了提高被加速离子的能量、能散等品质，研究者们对超强激光与等离子体相互作用的物理过程进行了深入的理论研究，提出了各种加速机制，包括靶后鞘层加速机制(TNSA)、无碰撞静电激波加速机制(CSA)、光压加速机制(RPA)等。虽然部分加速机制已经有了比较完善的理论模型，甚至已经在实验上得到了验证，目前由于激光技术以及理论模型对加速效果的限制，激光离子加速能达到的最高能量仍然距传统加速器有相当的差距。鉴于光压加速在众多加速机制中是比较有可能突破目前加速能量限制的一种加速机制，本论文对光压加速机制进行了比较深入的理论研究。最后对激光驱动的离子束应用于反质子产生做了一些初步的模拟工作。本论文主要做了以下几个方面的工作:　　1.提出了一种质子的级联光压加速机制，当强激光的光压驱动着一个薄膜靶在以光速前进时，这时若一束高能质子束入射到由光压产生的高速移动的强静电场中，质子会被加速到更高的能量。由一维模拟结果以及解析结果可以看出，一束3 GeV的质子束可以被加速到7 GeV，并且质子束的能散会得到大幅改善，也就是说一级级联加速可以将质子束的能量提高4GeV。二维模拟结果再次验证了这种级联加速方式的有效性。这种机制提供了一种在GeV量级上使质子束能量随激光能量线性提高的方法，这是一种很有希望得到数十GeV的质子束的方法。　　2.将强电磁波与过临界冷等离子体的解析理论推广到准稳态情况。通过参量变换并考虑边界条件，得到了打孔(hole-boring)过程的准稳态解。由理论分析得到了打孔过程中对应的电场以及粒子密度分布，相比动力学描述方法，准稳态理论给出了更多的细节信息。一维PIC(particle-in-cell)模拟结果与理论结果的精确吻合证实了这一理论的有效性。这一准稳态流体理论或许可以为理解光压加速离子的基础机制提供帮助。　　3.使用Geant4蒙特卡洛模拟软件配合PIC模拟对激光驱动离子束轰击金属靶产生反质子的过程进行数值模拟。探讨了激光驱动的离子源用于产生反质子的可行性。