非线性汤姆逊散射是指电子在超强激光场中被加速产生辐射的过程。随着激光技术的发展,电子与超强激光相互作用发生非线性汤姆逊散射的过程中可以辐射出超短X射线,其具有亮度高、方向性好、脉冲持续时间短、能量可调等优点,在医学物理、飞秒化学以及超强激光与物质相互作用的过程中具有非常广泛的应用前景。在非线性汤姆逊散射过程中,利用外加磁场和激光场的组合场与电子相互作用,可使电子在非线性汤姆逊散射过程中处于共振状态,并能够有效的提高电子在激光场中获取的能量。目前已有研究中,通常假设电子初始时刻静止在坐标原点或与激光场正面相互作用,然而在大多数的实验过程中,电子具有一定的初始速度,且与激光场的传播方向有一定的角度偏差。此外不同偏振激光的组合场与电子相互作用时,电子将具有不同的辐射特性。因此,本学位论文主要研究了两方面的内容:一是研究了线偏振激光与外加磁场下电子入射角对非线性汤姆逊前向散射的影响;二是研究了圆及椭圆偏振激光与外加磁场下电子入射角对非线性汤姆逊前向散射的影响。本学位论文第二章从单电子与线偏振激光和外加磁场的组合场相互作用模型出发,考虑电子初始入射角的影响,研究了电子的非线性汤姆逊前向散射。已知组合场的矢势,利用麦克斯韦方程组和洛伦兹方程,推导出电子动量的微分方程,再从该方程出发得到了电子的动量与位置,最后导出电子的非线性汤姆逊前向散射谱。研究结果表明:1.电子的运动是两个周期运动的叠加:其中一个周期运动依赖于激光场的本征频率,另一个周期运动依赖于电子在外加磁场中的回旋频率。电子的两个周期运动叠加行为导致其汤姆逊前向散射谱具有两个峰:即依赖于激光场本征频率的主峰（即ω=1）和依赖于回旋频率的磁峰（即ω=ωb）,且主峰的辐射强度远远大于磁峰。2.依赖于激光场本征频率的周期运动与电子的初始入射角无关,而依赖于回旋频率的周期运动与电子初始速度有关,当电子初始速度大小给定时,与电子的初始速度方向有关,即与电子的初始入射角有关。当电子的初始入射方向偏离激光的传播方向时,随着初始入射角度的增加,一个回旋周期内电子在激光场中的振动次数增加,但主峰和磁峰辐射强度均迅速减小。为了获得更高的能量,应保持电子的初始入射角度不超过±3°。3.当电子沿激光传播方向以对称角度入射时,其动量和运动轨迹虽不具备对称性,但辐射谱具备对称性。本学位论文第三章在第二章的研究基础上,考虑了圆及椭圆偏振激光和外加磁场的组合场下电子初始入射角对非线性汤姆逊前向散射的影响。研究结果表明:与第二章的线偏振激光组合场类似,在圆及椭圆偏振激光组合场下,电子的运动仍为两个周期运动的叠加,辐射谱也为主峰和磁峰两个峰,且主峰的能量远远大于磁峰的能量。此外,当电子的初始入射方向偏离激光的传播方向时,随着初始入射角度的增加,主峰和磁峰的辐射强度迅速降低,辐射能量关于辐射角同样具有对称性。研究结果同时表明,电子与线偏振激光组合场相互作用时的辐射能量最强,椭圆偏振激光组合场次之,圆偏振激光组合场最弱;当电子的初始入射方向偏离激光传播方向时,随着初始入射角度的增加,电子主峰辐射强度随角度增加而降低的速率圆偏振激光组合场最快,椭圆偏振激光组合场次之,线偏振激光组合场最慢,而磁峰辐射强度随角度增加而降低的速率与主峰相反。因此,为了得到较强的辐射能量,应采用线偏振激光组合场与电子相互作用。