该文首先回顾了辐射生物学和离子束生物效应的发展及应用,阐述了离子束与生物分子的相互作用过程以及人们对其研究现状.然后在不同剂量率、不同能量的情况下,对离子注入不同状态的多种生物小分子进行了研究.第二章对不同剂量率下的氮离子和氩离子注入尿嘧啶和胸腺嘧啶样品以及氮、氩离子注入不同厚度的尿苷样品进行了研究.在低剂量率时,分别给出了在考虑离子对样品的溅射和损伤的情况下的拟合曲线.通过对不同剂量时的溅射和损伤系数的改变,可以对辐照的剂量曲线进行较好的拟合.通过对不同剂量率辐照的比较,发现高剂量率时更能够造成样品的损伤.虽然离子注入生物分子存在"自修复作用",但是在高剂量率的时候,单位时间注入样品的离子的数目更多,所以样品来不及修复,从而显示出比在低剂量率时更严重的对样品的损伤现象.氮、氩离子注入不同厚度的尿苷样品实验表明,在注入初始阶段,氩离子更能造成样品的损伤,这主要是因为氩离子在单位距离上的能损比较大.但是两者的总的辐射效果相差不大,因为对于薄的尿嘧啶样品,二者均可以穿透;而对于厚度大的样品,虽然氩离子在单位距离的能损比较大,但是注入深度小,而氮离子却相反.第三章对KeV和MeV离子辐照尿嘧啶损伤行为做了比较,研究结果发现对于KeV离子,在低剂量条件下,曲线与靶模型的预期基本一致;但是随剂量的上升,残存率要高于预期结果,这主要是离子无法到达部分样品分子所致.对于MeV离子,由于离子可以穿透样品,因此其损伤行为基本与理论预期符合.MeV离子导致了高的损伤速率,残存率和离子剂量之间的关系也基本符合靶模型的预期.第四章对高能离子辐照尿苷和胸苷做了HPLC分析,结果表明高能离子辐照胸苷和尿苷样品的剂量效应曲线和低能离子基本相同,都是在注入初始阶段对样品的损伤比较大,随着剂量的增大,损伤迅速减小.还可以得出,能量在辐照过程中也起到重要的作用,特别是在剂量比较小的情况下.