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自1967年Jocelyn Bel1发现脉冲星以来，脉冲星的观测和研究在天文界和天体物理界一直占有举足轻重的地位。目前主流的观点认为脉冲星是快速旋转的中子星，而中子星是恒星演化晚期由引力塌缩发生超新星爆炸之后的终点之一，是依靠简并中子的压力与引力相平衡的致密星体。这类天体的典型半径是10千米，质量与太阳质量相当。它们1014g/cm3的密度，1012G的磁场强度以及由外向内106-109K的高温给我们提供了研究极端物理条件的天然实验室。中子星物理主要分内部和外部环境两大部分。对中子星质量和半径关系的限制是目前研究内部物理的主要手段，而对中子星质量的测量和估算只能在双星系中进行。中子星外部环境的研究包括脉冲星自身的高能辐射和双星系中与吸积过程相关的辐射。对脉冲星磁场和周期参数的统计发现，大部分是正常脉冲星(射电脉冲星)，主要是孤立脉冲星，也有少数位于双星系中，其磁场大约是1011-13G，周期是秒量级；一小部分脉冲星的磁场强度较低B=108-9G，自转周期在毫秒量级，称为毫秒脉冲星，多数处于双星系中；还有极少部分磁场高达1014-15G，而自转周期较长(十秒)的脉冲星，称为磁星。脉冲星尤其是双星系中毫秒脉冲星的磁场和自转周期演化是一个长期的问题。自1996年罗西X射线时变探测器(RXTE)发射升空以来，在中子星低质量X射线双星中发现了千赫兹准周期振荡信号(kHzQPO)。由于这种信号的动力学时标与吸积盘最内部区域物质的运动学时标一致，人们普遍认为它携带了中子星附近强场和致密物质的信息。因此对于kHzQPO信号的现象和理论研究也成为当前较活跃的领域之一。我的工作正是围绕中子星质量、脉冲星磁场周期演化以及kHzQPO信号展开的，论文分三个部分来论述。
第一部分是对己测中子星质量的统计研究。我们统计了已经测到的63颗中子星的质量，把它们分成五类系统来研究。我们得到了中子星的平均质量和质量分布，讨论了双中子星系统中质量与轨道周期的关系，得到了自转周期和中子星质量的半经验关系。最后我们分析了中子星质量对物态的限制。
论文的第二部分研究的是脉冲星磁场和自转周期的演化。我们主要研究了不同的初始磁场、初始自转周期、不同吸积率对双星系中的脉冲星在吸积结束时形成的最小磁场和最小周期的值的影响以及fastness参数在演化过程中的效应，并利用Monte Carlo方法检验了我们得到的结果。我们又利用Monte Carlo检验了磁场和周期的初始分布对最小磁场和自转周期的影响。最后分析了吸积结束时吸积质量的分布情况，并检验了吸积过程中磁场不断衰减，自转不断加速的磁场周期演化模型。
第三部分论述了中子星低质量X射线双星中的千赫兹准周期振荡现象(kHz QPO)。我首先对kHz QPO的基本现象和理论解释的研究现状做了一个详细的介绍。接着我们根据阿尔文波振荡模型研究了对频kHz QPO信号中上频的品质因子形成机制，然后对5个Z源和5个atoll源的品质因子进行了统计研究，并得到了光度和atoll源下频品质因子的经验关系。最后我们整体分析了13个源的相干性以及它们与双色图中轨迹的联系，也讨论了Z源和atoll源相干性的联系和区别，并推广到Z源和atoll源之间的关系，建立了唯象模型。
最后我对所有工作进行了总结和讨论，并对进一步开展的工作做出了展望。