伽玛暴(Gamma-RayBurst，GRB)是宇宙中的一种短时标的伽玛射线爆发现象。自1967年发现以来，对它的研究已成为当今天体物理的热点之一。1991年NASA的Compton伽玛射线天文台(ComptonGamma-RayObserva-tory，CGRO)的上天大大促进了对伽玛暴本身的空间分布，辐射谱，光变曲线等的研究。1997年意大利——荷兰BeppoSAX卫星的上天则推动了对伽玛暴的余辉(afterglow)的研究。当前，对伽玛暴具体的产生机制并不清楚，人们用火球模型来研究其物理过程并取得了很大的成功。普遍认为，内激波产生伽玛射线波段的短促伽玛暴，而外激波则产生伽玛暴的余辉。通过对伽玛暴谱的研究，我们能够获得伽玛暴的许多信息，包括爆发能量，爆发事件的尺度，伽玛暴的磁场，粒子分布，加速机制，伽玛暴周围环境，膨胀火球等等。这些对我们理解伽玛暴的实质非常重要。本论文系统分析了伽玛暴谱的特征，并结合其辐射机制，进一步探索了其物理特性，取得了一些好的结果。 为了对伽玛暴研究的近况，问题以及发展趋势有一个基本的概念，我们在第一章中总结了伽玛暴的研究历程，以及它的基本理论框架。在第二章中，我们着重对伽玛暴的谱的研究做了较详细的描述，并讨论了伽玛暴中的辐射机制和磁场形式。对当前伽玛暴辐射研究中居于统治地位的同步辐射，我们分析了其成功和不足之处(如“死亡线”问题，冷却问题，高能部分的拐点和能量过剩等)，并指出用同步曲率辐射代替它，有可能对其中的物理过程给出更为真实的描述。 同步曲率辐射由张家铝和郑广生在1995年提出，它是比同步辐射和曲率辐射更普遍的辐射机制，在相应的极端条件下很自然地给出同步辐射和曲率辐射的全部内容。同步曲率辐射的提出，使得研究一般弯曲磁场中相对论性带电粒子的辐射成为可能。自从诞生以来，同步曲率辐射得到了不断的发展，并在伽玛脉冲星，Seyfert天体的X射线软超等天体物理现象的研究中显示出其巨大的生命力。在本论文的第三章，我们详细研究了同步曲率辐射的性质，分别对单电子辐射和天体物理研究中极其重要的磁场中幂律能量分布电子的辐射进行了讨论。在其中可以看出，幂律能量分布的电子不一定产生单一幂律谱，通常其低能部分有时接近于同步辐射幂律谱，而高能部分则有时接近于曲率辐射幂律谱，二者光滑的连接起来，从而形成了拐点(不是简单相加)。这种性质对于天体物理中一般的弯曲磁场和高速运动电子都适用，一些原来认为反常的谱完全可能由此得到解释。 尽管伽玛暴的光变曲线有很多类型，相互差异很大，但是它们的谱型却很相近，这为我们研究其辐射机制带来了方便。Band在1993年以经验公式拟合了伽玛暴的谱，之后Katz在1994年提出伽玛暴的辐射机制很可能是同步辐射。Tavani更是在1996年以同步辐射和幂律分布的相对论电子成功拟合了一些伽玛暴的连续谱。在低能端和高能端伽玛暴的谱常常和纯粹的同步辐射有差异，这促使人们进一步仔细研究伽玛暴的谱。在本论文的第四章中，我们用同步曲率辐射机制对伽玛暴短促谱进行了研究，对同步曲率辐射在伽玛暴内激波环境下的一些特性进行了讨论，并很好拟合了GRB930131，GRB910503，GRB910601，GRB910814，GRB920622等的谱，特别是有拐点和高能过剩的谱。我们还对伽玛暴谱的演化进行了研究，特别是用同步曲率辐射机制对GRB941017的短促谱部分进行了很好的拟合，得到了一些很有价值的结论。从我们的研究中可以看出，同步曲率辐射机制能够自然的解释不同谱指数的伽玛暴谱在高能部分的行为，并且给出有关磁场曲率半径，加速机制等的更多的信息。这些信息将帮助我们更好的理解伽玛暴中发生的物理过程。 2003年GRB941017特殊谱的发现，对伽玛暴的辐射机制提出了挑战。它的高能部分和低能部分在时间演化性质、谱指数等方面都有着显著的区别。人们对它的高能部分进行了很多研究，但一直没有定论。第五章中，我们用同步曲率辐射解释了GRB941017的反常的高能部分，对这种辐射机制在外激波的向前激波中的作用进行了探讨。 2004年发射的Swift卫星能够迅速的转向伽玛暴的方向进行观测，因此能得到其更早期的谱和光变曲线。同时，它具有很宽的观测波段，更高的空间和能量分辨率，这些都将对伽玛暴的谱及其产生机制的研究产生巨大的影响。此外，Integral，GLAST，Agile等已有和将有的观测设备，也给伽玛暴谱的研究带来了更加便利的条件，必定会促进整个辐射机制直至伽玛暴内部机制和起源的研究。