本文主要研究脉冲星风云的高能物理过程以及对银河宇宙线的可能的贡献。对一给定的脉冲星，假定携带大部分脉冲星自转变慢功率的重核（即铁核）从中子星表面脱出，并与轻子一起在磁球的外间隙中得到加速，铁核的一部分在加速过程中通过与热和非热背景光子相互作用产生光致裂变。光致裂变的产物（质子和中子）以及残余的较重核注入进膨胀的超新星遗迹中，其中残余的较重核在脉冲星风云中进一步加速。在这样的情况中，相对论性强子和轻子被产生；强子由直接的质子和在核裂变过程中通过中子衰变产生的质子组成，而轻子由磁声轻子—中铁核等离子体激波中加速的正电子，来自中子衰变的电子，直接电子以及在质子—质子相互作用中产生的电子/正电子组成。在脉冲星风云中的这些强子和轻子通过各种辐射过程产生多波段的非热辐射，并部分通过扩散和逃逸对银河宇宙线贡献。在这样的强子—轻子模型中，我们（1）重新产生了观测到的Crab星云的多波段光子谱并计算了高能中微子谱，结果表明直到约10TeV的光子谱有轻子起源，但难于区分能量大于10TeV的谱的轻子和强子起源；（2）仔细计算了Vela X的非热光子发射谱并与轻子模型的结果进行了比较，结果发现，轻子模型很难重新产生观测到从X射线到TeV伽玛射线的光子谱，但强子—轻子模型可很好地重新产生观测到光子谱且TeV光子主要由质子—质子相互作用中π0衰变产生；（3）仔细计算了银河系脉冲星对宇宙线的可能的贡献，结果表明能区在3×1016 eV到约1018 eV的宇宙线主要由银河脉冲星产生，而且能谱形状和成分与观测数据比较吻合。