在等离子体物理学的发展过程中,波与等离子体的相互作用,始终为该领域的研究热点。本文围绕“波与等离子体相互作用”这个中心命题,开展了电磁波、电子回旋波、漂移波等与等离子体相互作用的研究,论文的主要创新点有:1、建立了更加接近实验状态的束-等离子体系统的物理模型,通过对束-等离子体系统中电磁波与等离子体的相互作用进行粒子模拟,发现:在束-等离子体系统中不仅可以观测到自聚焦现象,而且可以观测到电子束电子的横向振荡和纵向振荡;在低电子束密度、高等离子体密度的条件下,束-等离子体系统中可以激发太赫兹频段的电磁辐射。2、采用“场匹配”法理论推导了束-等离子体系统的“冷”色散关系,通过求解色散方程分析得到了束-等离子体系统中电磁波与等离子体相互作用的物理机制。研究表明:束-等离子体系统中存在的电磁波与等离子体相互作用的模式为混合模式;在低电子束密度、高等离子体密度的条件下,束-等离子体系统的辐射机制为慢波辐射。3、基于电磁波与等离子体相互作用的束-等离子体系统,提出了类等离子体光子晶体的概念。采用与第二章相同的模拟参数,真空-等离子体-真空型类等离子体光子晶体,同样可以激发频率为0.9035 THz的电磁辐射,电子效率高达10.5%。4、从数值计算和HL-2A实验两方面研究了等离子体极向旋转的驱动场,即极向电场,研究发现:数值计算得到的极向电场与HL-2A的实验观测结果相吻合。最后,通过数值计算得到了电子回旋波注入等离子体后等离子体极向旋转速度随时间的变化情况。5、利用回旋动力学代码模拟计算了漂移波与等离子体输运。对于线性模拟,通过JET实验的平衡位型和磁场位型,模拟计算了台基区粒子的新经典输运情况,并得到了台基区的径向电场和E?B漂移的剪切频率。而对于非线性模拟,通过AUG实验的平衡位型和磁场位型,模拟计算了台基区的湍流输运情况,结果得到了平稳的湍流图像,并通过收敛性测试,证明了模拟结果的可靠性。