飞秒磁场脉冲对研究超快磁化、超快退磁、超快磁存储和自旋超快动力学等过程具有重要意义。传统的脉冲磁场受限于脉冲电源性能无法获得毫秒量级以下的超短脉冲磁场，无法研究飞秒尺度的磁动力学过程。利用超短脉冲激光驱动等离子体产生旋转电流是目前产生飞秒磁场脉冲的有效方法。本文利用质点网格法模拟圆偏振拉盖尔高斯光束驱动等离子体中的电子运动从而产生光电流以及飞秒磁脉冲的过程，模拟产生了特斯拉量级的飞秒超短磁脉冲，并系统讨论了驱动激光强度与等离子体密度对磁脉冲的影响。结果表明，脉冲磁场的脉宽与驱动光一致，其强度随着激光场强度、等离子体密度增加而增加。通过本文研究寻找产生飞秒磁脉冲的优化实验参数，有望将超快磁动力学研究推进到飞秒时间尺度。

X射线辐照飞行器等腔体在其内部产生的腔体内电磁脉冲，会干扰其内部电子系统的正常工作，进而影响飞行器的运行和生存。介绍一种三维并行全电磁粒子方法，用于模拟X射线辐照腔体在其内部产生的瞬态电磁脉冲响应。在这一数值方法中，时域有限差分方法和Particle-in-Cell方法用来求解瞬态电磁场的产生和带电粒子运动之间的耦合关系，有效电流分配方法用来计算瞬态电磁场产生的源项。该方法基于JASMIN并行框架实现，可模拟含数亿网格和数亿粒子的三维腔体结构的内电磁脉冲响应，且具备大规模并行的优势。用这一方法来模拟圆柱腔体在X射线辐照下的腔体内电磁脉冲响应，其计算结果与文献结果吻合较好，验证了算法的有效性和正确性。