光电离是原子与分子物理中一种最基本的原子过程。在等离子体不透明度的研究和等离子体诊断中，中性原子和离子的绝对光电离截面的数据是必不可少的。同时，光电离的相关研究在天体物理及理解电子关联效应等方面有突出的贡献。另外，光电离过程往往伴随着内壳层洞态的产生，对内壳层洞态的退激发过程及其末电离态分布的研究，不仅能获得相关原子(或离子)的内壳层电子的结构信息及退激发过程的动力学规律，而且能很好地解释相关实验结果和各种等离子体过程中的离子态布居。本研究分为六个部分：　　 第一章主要介绍了原子物理学与量子力学的发展、光电离过程的研究进展、洞原子(或离子)概述及本文的研究内容及基本框架；　　 第二章主要介绍了本文用到的多组态Dirac-Fock（MCDF）方法和计算光电离截面、Auger 跃迁几率等的公式；　　 第三章主要利用最新发展的RERR06 程序模拟了Ne 原子的1s 光电子谱，用XAUGER 程序研究了Ne 原子的1s 光电离末离、伴随态及Ne原子1s-1 3p 激发态的Auger 衰变特性。我们发现，当初洞态存在旁观电子时，旁观Auger 跃迁是主要的衰变机制；　　 第四章利用辐射-单俄歇级联退激发模型研究了L 壳层双洞态氩离子的退激发过程及其末电离态分布，我们得到了初洞态越深，退激发过程越复杂，高离化态离子分布越高，低离化态离子分布越低的结论。同时，结合在兰州近代物理研究所的反冲离子动量谱仪上测得的30 keV的He 2+与Ar 碰撞过程中反冲离子的纵向动量，研究了低能He 2+与Ar 碰撞过程中产生的各种激发态Ar 离子的Auger 衰变特性及其末电离态分布；　　 第五章通过系统考虑量子电动力学(QED)效应、Breit 相互作用和弛豫效应，详细研究了类钪金离子和类锰金离子的3d 电子激发到n=4,5 各子壳层所形成的激发态的能级结构、共振激发能及这些激发态之间能够发生的所有跃迁的振子强度。研究发现，随着nl的增大，能级间距越来越小，能级间的简并越来越强，并且长度和速度规范下的振子强度具有较好的一致性；　　 第六章是本文的总结与展望。