本文通过"Nadezhda-2"型强流脉冲电子束(HCPEB)设备对两种金属材料(多晶纯铜和304L不锈钢)和一种非金属材料(单晶硅)进行了辐照处理。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和表面轮廓仪等测试技术手段对辐照后材料的表面微观形貌和内部微观组织进行了表征。并利用化学浸泡和显微硬度计测试了304L不锈钢处理后的耐腐蚀性和硬度。对HCPEB辐照多晶纯铜表面的温度场进行了数值模拟,结果表明材料近表层的温度超过了纯铜的熔点,次表层先熔化,热影响区深度约为40μm,熔化开始时间为0.4μs,升温速率高达109K/s,冷却速率为107 K/s量级。3种材料在经过HCPEB辐照后,表面均形成了大量的火山状熔坑和微孔。熔坑的形成是由于样品在电子束辐照时,次表层首先熔化,随着能量的累积,内部体积膨胀,最终喷发而出,从而形成火山状的熔坑。熔坑直径与辐照时采用的电子束能量有关,而与辐照次数无关,其直径随着能量的增加而增大。熔坑密度则与辐照能量和辐照次数均有关,其密度随着辐照次数的增加,先升高后降低；在多次辐照条件下,其密度随着辐照能量的增加而降低。因为电子束具有抛光作用,因此在多次辐照下,表面部分熔坑被抛掉,从而使得熔坑的密度降低。X射线衍射分析表明HCPEB处理后304L不锈钢样品的内部聚集了大量的宏观残余应力,这样大的残余应力导致材料内部产生大量的过饱和空位、空位团簇以及大量的位错、层错等一维和二维缺陷。在温度场的作用下,这些空位沿着位错和晶界等缺陷向表面移动并聚集,最终在材料辐照表面形成微孔结构。通过计算晶体的织构系数,并通过透射电镜的分析证明了在304L不锈钢中存在(220)晶面择优取向,并且随着辐照次数的增加(220)择优取向减少,(111)面择优取向有所增加。处理后304L不锈钢表层的硬度增加,在TEM检测中发现处理后样品的晶粒细化,并且表层位错增多,这是样品表面硬度增加的主要原因。同时,不锈钢的耐腐蚀性也有所改善,净化作用是解释其腐蚀性能提高的一个原因。