正电子湮没技术是一门将核物理、核技术应用于固体物理、材料科学、化学、生命科学等学科领域的技术。它以正电子作为探针，通过探测正反物质相遇发生湮没产生的r光子来研究固体的微观结构信息，主要包括正电子寿命谱仪（PALS）、多普勒展宽谱仪（DBS）、慢正电子束（SPB）等实验技术。该方法最大的特点在于对样品中原子尺度的缺陷极其灵敏，目前已经成材料缺陷研究中不可或缺的工具。　　 本文主要利用正电子湮没技术并结合正电子寿命计算及第一性原理计算对航天器热控涂层在质子辐照下性能损伤的机理和铁基超导体SmFeAsO1-xFx的缺陷进行了研究。　　 第一章介绍了正电子湮没谱学的基本知识及热控涂层和超导体的背景知识。　　 第二章主要对90keV 质子辐照下的航天器热控涂层ZnO/Silicone的损伤机理进行了慢正电子湮没研究，发现当辐照剂量低于1×1015cm-2 时，辐射交联占支配地位，而当辐照剂量高于1×1015cm-2 时，则辐射降解占支配地位。　　 第三章主要用正电子寿命谱、多普勒展宽谱并结合正电子寿命计算对SmFeAsO1-xFx的缺陷进行了研究。通过测量发现母体和超导样品S 参数明显不同,分别反应了母体样品的结构相变和超导样品的超导态转变，S-W曲线良好的线性表明超导相变前后存在的是同一种类型的缺陷；通过寿命谱测量得到两个寿命成分，母体样品为151.6ps和290.3ps，超导样品为161.6ps和316.4ps，样品中的短寿命成分主要来自于正电子自由态湮没。并且在局域密度近似（LDA）和广义梯度近似（GGA）的基础上，用中性原子叠加-有限差分的方法（SNA-FD）　　 对正电子在SmFeAsO和SmFeAsF 单晶中体寿命及单空位寿命进行计算，表明GGA 方法计算得到的自由态正电子寿命与正电子寿命谱实验测量的短寿命成分结果符合的较好，根据GGA的结果我们推断寿命测量得到的300ps 左右长寿命成分可能来自于正电子在Sm 空位中的湮没。　　 在第四章中，我们采用了基于密度泛函理论的第一性原理计算的态密度与符合多普勒展宽谱定性对比的方法来分析费米面附近电子的结构，并且通过Mg、Al、Si的实验测量与理论计算进行对比，确认了符合多普勒展宽谱与态密度进行对比的可行性。用CASTEP软件LaOFeAs和SmOFeAs及掺F 材料进行了计算，发现掺F以后O-2p 电子的态密度明显增加，与常温下SmFeAsO0.82F0.18 对SmOFeAs的商谱在（0～4）×10-3m0c 低动量区间的电子增多，而（4～13）×10-3m0c动量区间电子减少的趋势一致。根据理论计算结果，我们可以推断出掺F以后费米面附近的电子态密度的改变主要受O/F的p 电子影响。此结果为研究SmOFeAs为何掺F以后才会具有超导电性提供了的一个可能思路，同时也为深入分析正电子湮没谱的动量分布信息提供了一种新的途径。