三维径迹结构(3DTS)是当前辐射生物效应研究的主要立足点。本学位论文第一章介绍了与径迹结构方法有关的放射生物效应的概念和理论。第二章根据近年报道的＜100eV电子与水介质相互作用的截面数据，将原有的径迹结构模型推广到0～10eV能区，并在计算机上实现了对＜10eV电子的径迹模拟。运用这一工具我们研究了低能电子在径迹结构中的分布、低能电子射程分布等物理内容。同时，这一工作提供了进一步研究辐射生物效应的理论工具。第三章提出了集群簇(clusteringclusters)的概念—辐射品质的一种更细致的描述。第四章探讨了历史凝聚算法(CH)用于微观尺度径迹模拟的可行性，并提出了一个相应的判据：截断电子穿透射程R远小于问题特征尺度l。通过与事件跟踪算法的比较，发现CH算法能够应用于特征尺度在100纳米以上的微观径迹结构模拟。第五章应用CH算法研究了电子微束装置的微观剂量分布，得到的一次事件谱与文献中用精细算法得到的结果符合良好。邻靶比的计算表明，采用60～70keV电子具有最大的邻靶比，因而实验中要尽量避免应用该能量的电子。木文还研究了有限束宽的影响，发现束流宽度对细胞核、细胞质和邻居细胞中的授予能分布均有一定的连续变化的影响。