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伽玛射线暴（简称伽玛暴）是一种来自宇宙空间的伽玛射线在短时间内突然增强的现象，是目前观测到的最剧烈的爆发现象。伽玛暴在1967年首次被探测以来，就一直是极具吸引力的谜。虽然在短短的三十多年来，人们对伽玛暴的研究取得了一些进展，但还有很多问题没有被认识清楚。本论文首先对伽玛暴的研究概况做一综述，然后详细介绍了本人在博士期间做的几个研究工作。第一章到第四章为综述部分。第一章比较详细地介绍了伽玛暴的主要观测仪器；第二章简要介绍了伽玛暴在四个观测阶段的基本观测和统计特征；第三章介绍了伽玛暴的主要理论研究成果；第四章主要介绍了与伽玛暴有关的两个重要问题。第五章到第八章是工作部分，主要介绍本人在伽玛暴的光变曲线和能谱方面的几个研究工作。其中第五章主要介绍我们工作的一个主要模型Qin多普勒模型。第六章是基于第五章介绍的Qin多普勒模型及其它的应用所做的一个工作。在伽玛暴脉冲宽度和能量之间存在幂律关系，我们首先简要列出了前人研究的结果。最近，在假设以相对论速度膨胀的火球表面的多普勒效应很重要的基础上，Qin等研究表明：在大多数情况下，上述的幂律关系存在于特定的能量范围内，而且在同一个暴的相同的能量范围内，上升宽度和下降宽度的比值和能量之间存在一个趋势相反的幂律关系。我们用两个包含很好的脉冲的伽玛暴样本检验了这个关系。在BATSE能量范围内，我们两个样本中的大多数暴（大约65％）的脉冲宽度和能量之间存在幂律反相关，而在脉冲宽度比值和能量之间存在幂律相关关系。这些表明，这大多数暴很可能产生于那些发生在相对论膨胀火球表面的辐射。而且我们发现，两个样本的宽度比的上限不会超过0.9，这和以前多普勒模型预测的一致。根据两个幂律指数位于不同的平面区域，我们把这些暴分成三个不同的子类，我们怀疑这些位于不同平面区域的暴产生于不同的辐射机制。第七章探讨伽玛暴谱延迟和伽玛暴脉冲宽度之间的关系。我们主要研究了相对谱延迟和相对脉冲宽度的关系。伽玛暴谱延迟现象很普遍，但是这个问题的明确答案还没有给出。我们运用一个包含82个伽玛暴脉冲的样本研究发现：伽玛暴谱延迟和脉冲宽度之间存在一个较强的相关关系，而相对谱延迟和相对脉冲宽度之间却没有相关性。我们怀疑谱延迟和脉冲宽度之间的相关性是由于伽玛暴的洛仑兹因子引起的。我们对相对量的分析表明，内禀的谱延迟可能反映脉冲的其它方面，而既不是和激波动力学时间有关也不是和由于曲率效应引起的时间延迟有关。第八章研究了伽玛暴单脉冲谱的演化规律。我们仔细研究了Kaneko等最新的BATSE谱样本，发现有一类脉冲的峰值能量Epeak遵循软-硬-软的演化规律，我们选取了82个分离得较好的这类伽玛暴脉冲研究了它们的Epeak演化的统计特征。当统一研究这些脉冲时，我们发现：a)它们的Epeak演化确实遵循软-硬-软的规律；b)软到硬的前段相对硬到软的后段的时间要短；c)后段最软的谱要比前段最软的谱要软；d)前段的谱比100 keV要硬，而后段的谱比50 keV的谱要硬，但有的比100 keV要软。这和目前伽玛暴产生的普遍观点一致。当把两类脉冲按脉冲形态分成Ⅰ类（上升宽度小于下降宽度）和Ⅱ类（上升宽度大于下降宽度）两类时，我们发现只有Ⅰ类和我们的普遍理论一致。而Ⅱ类除了前段比后段要长外，其它演化特征都相同。我们怀疑这两类脉冲的产生机制可能和内激波的不同过程有关。Ⅰ类可能产生于前激波，而Ⅱ类可能来自于反激波，这值得进一步探索。第九章列举了一些与伽玛暴有关的问题和展望。