深入研究材料辐照损伤效应不仅有助于理解离子与物质相互作用的微观机理，也有助于材料辐照改性技术在工业中的应用。本论文借助于多种光谱技术对高能重离子在几类材料中的辐照损伤效应进行了观测，研究了辐照产生的微观结构变化与离子种类、辐照剂量、能损以及材料性质之间的依赖关系，探讨了辐照损伤效应的规律。同时尝试利用太赫兹时域光谱技术对材料辐照损伤效应进行了研究。　　 论文首先从辐照材料的特点出发，探讨了利用太赫兹时域光谱技术测量和分析样品数据的理论和方法，并通过聚乙烯-碳黑复合体系的模拟研究，探讨了利用有效介质理论获取辐照材料离子径迹信息的可行性。　　 通过对高能铁离子辐照后聚乙烯材料太赫兹光谱的测量分析，研究了材料的折射率和消光系数在0.3～1.6THz频区随离子剂量的变化规律。研究表明聚乙烯体系的光学参数随离子剂量的增加而增加，在高剂量时达到饱和。辐照材料的饱和光学参数与碳黑含量2.57 Vol％的聚乙烯-碳黑复合体系在此频域内的光学参数值接近。　　 利用多种手段研究了1.157 GeV56Fe离子、1.755 GeV136Xe离子和2.636 GeV238U离子辐照在PI和PET膜、单晶α-Al2O3、多晶镁铝尖晶石中的损伤效应，探讨了核能损过程和电子能损过程在各类缺陷产生中的作用。研究发现：　　 铁离子辐照PI和PET膜时，能损相同的情况下，速度大的离子为使材料达到同样的碳化程度需要吸收更多的辐照剂量。　　 高能重离子辐照在α-Al2O3中产生多种F类缺陷结构，其浓度随辐照剂量的增加而增加，相对数量不随剂量发生变化，离子越重单个离子在材料中产生的缺陷数量越多且越易形成较多的缺陷聚集体。研究证实核阻止过程主导F类缺陷的产生。　　 高能重离子辐照在多晶镁铝尖晶石中产生多种缺陷结构。同等辐照条件下，非化学计量比的镁铝尖晶石材料抗辐照能力要低于氧化铝。高能重离子辐照后镁铝尖晶石材料中F+色心的产生主要由电子能损过程决定，而F色心的产生则由核能损过程主导。