碳纳米管是富勒烯家族的重要成员，是晶体碳材料的另一种同素异形体。碳纳米管作为理想的一维纳米材料，自发现以来，由于其奇特的结构以及优异的物理和化学性质，而迅速成为纳米科学领域研究的热点之一，受到世界纳米材料以及纳米器件研究领域科研工作者的广泛关注。同时，以碳纳米管为基础，制备具有新型结构的一维纳米材料及其网络的研究，将进一步促进碳纳米管在纳米材料科学中的应用，对于今后纳米科学以及纳米技术的发展具有重要意义。粒子束辐照技术与纳米材料科学相结合的理论和实验研究表明：荷能粒子束在碳纳米管的焊接以及复合材料的制备方面具有广泛的应用前景。　　 本论文首先通过等离子体增强化学气相沉积方法(PECVD)以及热化学气相沉积方法(TCVD)生长多壁碳纳米管。在此基础上，基于粒子束技术(电子束技术，离子束技术，等离子体技术)开展了新型的一维纳米复合结构及其网络的实验研究。　　 利用离子溅射沉积技术在碳纳米管薄膜表面沉积铁作为催化剂，在1000K温度，H2与CH4等离子体环境下，碳纳米管外表面生长出碳纳米棒(长度5～25nm)与碳纳米颗粒。场发射测试结果表明：多壁碳纳米管薄膜的场发射开启电压从2.4V/μm降低到0.79V/μm，并且场发射过程中碳纳米管薄膜微观结构保持稳定，从而有效增强了碳纳米管薄膜的场发射性质。　　 在800℃的高温环境下，以多壁碳纳米管为基底，利用等离子体溅射Fe原子沉积到碳纳米管上。实验分析显示，Fe原子与碳纳米管化合形成FexCy纳米晶体颗粒，均匀分布于碳纳米管管壁当中。FexCy纳米晶体颗粒可以看做磁性纳米颗粒，这种新型的一维碳纳米管/磁性纳米晶体颗粒复合结构及其制备的方法，对于以后磁性纳米器件的制备和发展具有一定的参考价值。　　 碳纳米管在室温下注入1×1017 ion/cm2的N+离子形成无定型碳氮纳米线，然后在700℃温度下注入5×1017 ion/cm2的Ar+离子。结构分析表明，N+离子注入后形成的无定型纳米线中的C原子、N原子以及CNx分子，在高温以及Ar+离子注入形成的非平衡相环境下具有较高的化学活性，发生结构的重组，从而形成具有类洋葱微结构的一维碳氮纳米线。　　 在室温下利用N+离子束焊接技术，合成碳氮纳米线网络。并与高温(2100℃)退火技术相结合，合成具有弯曲石墨结构的碳氮纳米线网络。同时还实现了银纳米颗粒对小直径多壁碳纳米管的物理焊接，制备出多壁碳纳米管结。这为纳米器件的制备和应用过程中实现器件之间的连接提供了一种有效的手段。　　 综上所述，本论文的上述研究工作：通过粒子束技术在碳纳米管的基础上制备出具有新型结构和功能的一维纳米复合结构及其网络；同时与其他物理和化学制备方法不同，通过对粒子束能量、剂量以及样品温度的控制，可以有效控制制备产物的结构，更加有利于将来纳米器件的有序、可控制备。