脉冲星风云(PWNe)是一类高能伽马射线源。一般认为一个脉冲星风云产生于其脉冲星磁化风云与周围超新星遗迹非相对论抛出物之间的相互作用。在该相互作用过程中形成终端激波,粒子在终端激波处加速至极端相对论性能量,并在星云演化中发射从射电到高能伽马射线的非热光子。观测表明一些脉冲星风云中发射的X射线谱指数和表面亮度随空间位置的变化具有明显的改变,这为理论模型的构建提供了极为有用的信息。本文开展了脉冲星风云空间辐射特性的理论研究,主要的研究结果如下。仔细研究了在粒子传播模型中扩散效应的重要性。假设脉冲星风云为球对称系统且以恒定速度膨胀,考虑粒子的对流、扩散、辐射损失和绝热损失,根据道格拉斯交替隐式法,我们数值求解了球坐标中描述PWN电子演化的福克-普朗克方程,研究了磁场、电子最大能量、脉冲星风云的年龄和粒子扩散效应对电子谱和非热光子谱的影响。结果表明,电子谱和对应的非热光子谱都是空间位置的函数,电子谱低能分量由对流速度和绝热损失决定,而高能分量由同步辐射损失和粒子扩散效应之间的竞争关系决定。磁场和扩散系数都是时间和空间位置的函数,因而同步辐射损失和扩散效应之间的竞争关系随时间和空间位置的演化有较大的差异。这就说明粒子的扩散效应在研究脉冲星风云粒子谱的空间演化特性中具有重要的作用。构建了一个描述脉冲星风云多波段辐射的自洽空间相关模型。在该模型中,基于脉冲星风云的动力学演化和一维磁流体动力学模型,电子的演化描述为球坐标系下包含对流、扩散、辐射损失、绝热损失和光子-光子对产生的福克普朗克粒子传播方程,光子的演化描述为包含同步辐射、逆康普顿散射、同步自吸收和光子-光子对湮灭的粒子守恒方程。数值求解电子和非热光子的耦合方程,可以得到脉冲星风云的电子谱和对应的非热光子谱。该模型被应用于脉冲星风云MSH 15-52。结果表明,该模型能很好地重建该脉冲星风云的多波段辐射谱以及X射线波段的径向光子谱指数和表面亮度;而且预期径向光子谱指数在X射电波段和TeV伽马射线波段随径向位置的变化有明显的改变,而在射电波段和GeV伽马射线波段这种改变并不明显。该模型也被用于解释了3C 58和G21.5-0.9的多波段空间辐射特性。结果表明,该模型能够很好地解释这两颗源的多波段辐射谱,以及非热光子谱指数在X射线波段的径向变化特性。结合脉冲星风云的动力学演化模型,研究了这两颗源的多波段辐射谱和非热光子径向谱指数的时间演化特性。结果显示,多波段辐射谱和非热光子径向谱指数随时间的演化具有显著的改变。并且这两颗源的非热光子谱指数在X射线波段和TeV伽马射线波段随径向位置的增大明显增大,但在这两个波段的径向变化特性并不完全相同。