伽玛射线脉冲星的研究是高能天体物理的一热点研究课题。本论文主要开展了伽玛射线脉冲星外磁球中加速区(即外间隙)结构和高能辐射的研究.首先我简要介绍了脉冲星的基本观测特性和理论模型。在此基础上，我仔细研究了已有的外间隙的一维和二维的电动力学结构，进一步提出了一个描述伽玛射线脉冲星高能辐射的修正的外间隙模型。我们还研究了来自超新星遗迹CTA1中脉冲星驱动的高能辐射。　　 在外磁球中加速区的电动力学研究中，由于荷电粒子的总的(global)流动之故在磁球中一些区域的电荷大量减小，导致沿磁场线的大电场(即平行电场)的出现。迁移的电子和/或正电子在该电场中被加速并通过曲率和逆Compton过程辐射伽玛射线。这些伽玛射线的一部分在外间隙中与X射线碰撞被转化为正负电子对，所产生的这些电子对部分地屏蔽电场。通过自恰地求解描述平行电场的泊松方程和描述沿磁场线每点处粒子和伽玛射线能量分布的连续性方程，该平行电场(从而外间隙的结构)和伽玛射线能量分布可被确定。但是，在外间隙的一维和二维的电动力学结构的以前的研究中，假定外间隙的高度(即垂直磁场线方向的高度)是一个自由的恒定的参数，没有明确的物理意义。事实上，外间隙的高度应受到光子一光子对产生过程(γ+γ→e±)的限制。所以，我们修正的以前外间隙模型，即外间隙的高度由对产生过程确定，因为在外间隙中产生的高能光子的能量在不同的位置处是不同的，从而外间隙的高度随位置发生变化，同时我们假定外间隙的外边界可位于光柱之外。在这样一个修正的外间隙模型中，对给定的一脉冲星(如Vela脉冲星)，我们自恰地求解了平行电场的空间分布以及粒子和伽玛射线的分布函数。我们的结果，与磁倾角有关，表明沿磁场的开场线的问隙的长度可延伸到光柱附近或超出光柱.我们的计算结果也表明从宽的外问隙产生的伽玛射线GeV谱比从狭窄外间隙产生的伽玛射线谱更平；而且电场强度和垂直场线方向的高度间的关系对外间隙的结构有非常重要的影响。我们也把该修正的模型应用到另外3颗伽玛射线脉冲星(PSR1706-44，Geming和B1055-52)。　　 观测表明在CTA1中存在一颗脉冲星且该脉冲星驱动镶嵌于一较大超新星遗迹(SNR)中的一同步辐射的脉冲星星云(PWN)。我们研究了在这样情况中来自CTA1的高能光子发射。该发射被分为脉冲的和非脉冲的分量。对脉冲的发射，我们在真空外间隙模型中计算了伽玛射线谱。对非脉冲的分量，我们在时间相关的脉冲星风模型的框架中计算了在该PWN中产生的非热光子谱。我们的结果表明高能伽玛射线以脉冲星所产生的为主，虽然CTA1是-较弱的TeV发射体，但甚高能(VHE)伽玛射线以在PWN中所产生的为主且将被VERITAS所探测。