近来，碳纳米管（Carbon Nanotube，CNT）凭借其独特的结构及优异的性能，得到广泛的研究与关注。碳纳米管优良的机械性能以及大长径比，被认为是理想的扫描探针显微镜（Scanning Probe Microscope, SPM）新型探针材料。但目前为止，碳纳米管用作SPM探针的研究中，不论制备还是应用均存在许多技术难题。聚焦离子束（Focused Ion Beam, FIB）轰击技术能够高精度的实现碳纳米管探针的方向调控，但是在对碳纳米管调向的过程中将不可避免的对其造成附加损伤，引入结构缺陷。如何实现碳纳米管探针的角度和长度的精准控制，且在调控过程中尽量减小二次损伤引入，已经成为亟待解决的难题。本文旨在系统研究聚焦Ga+离子束不同轰击参数对CNT的结构和性能的影响规律，研究退火热处理方法对离子轰击后碳纳米管缺陷的修复及其机理的探索，为碳纳米管探针的结构优化提供重要的技术支撑。本文通过拉曼光谱（激发波长为785nm）和HRTEM对不同参数下聚焦Ga+离子束轰击过的碳纳米管的性能、显微结构等进行表征，研究发现，聚焦Ga+离子束的加速电压将直接影响单壁碳纳米管内产生的缺陷类型，加速电压越大（如30kV），缺陷越复杂，越容易产生无定形碳等严重缺陷；加速电压小时（如5kV），缺陷则会以空位、间隙原子的形式为主，有利于后续缺陷修复研究；而离子的轰击剂量则主要会影响单壁碳纳米管内的缺陷的数量。另外，研究发现，电子显微成像过程中电子束对碳纳米管的照射，将会沉积一薄层无定形碳，影响碳纳米管的拉曼表征结果。系统研究退火热处理对离子轰击后的碳纳米管缺陷的修复效果和规律。针对10kV-50pA的FIB轰击参数下单壁碳纳米管的轰击缺陷，进行了300oC、450oC和600oC的热处理修复实验。研究表明，退火热处理能够促进单壁碳纳米管的管内及管与管间化学键的重组，使碳纳米管的结构不同程度上达成新的稳定状态，减少FIB轰击引入的点缺陷等；而且在300oC~600oC温度范围内，退火温度越高，缺陷的恢复效果越好。另外，实验发现，一定能量范围内的激光照射，会对纳米管的缺陷有一定的恢复效果。本论文的研究，对于指导聚焦离子束纳米管器件的方向调控，进而优化碳纳米管探针器件使用性能等研究，具有较大的价值和意义。