在高能散射中,保持交换的粒子的四动量平方Q2不变,而能量趋近于无穷,也就是x趋近于0,对应着的是Regge-Gribov极限。实验中,人们发现,胶子数密度随着x的减小急剧增长,此时,对应于随x演化的演化方程中的线性项。但是,由于幺正性等要求,胶子数密度不可能无限以这种速度增长。随着胶子数密度的增大,非线性项的贡献开始变得重要,胶子的增长速度减缓。这就是饱和现象,而描述胶子饱和状态的理论被称为色玻璃凝聚有效理论（Color Glass Condensate effective theory）。色玻璃凝聚态（Color Glass Condensate）描述的是在无穷大坐标系中,Regge-Gribov极限下的饱和胶子的状态。在这样的一种状态下,会产生一个半硬标度（semi-hard scale）,这个半硬标度保证了微扰计算的有效性。色玻璃凝聚有效理论主要分为两个部分,一部分对应于胶子数密度极大的饱和状态下的原子核的经典描述,另一部分是描述小x胶子分布的非线性演化方程,它求和了所有重要的量子修正。本论文中,我们对描述小x物理的色玻璃凝聚有效理论的理论框架的改善及其在高能散射唯象研究中的应用作了详细研究,共包含三项具体工作:Balitsky-Kovchegov演化核的Sudakov压低 BK方程是色玻璃凝聚有效理论中非线性演化方程的平均场截断,在研究饱和物理中具有非常重要的地位。然而,当试图数值求解次领头阶的BK方程的时候,研究者们发现方程的解是不稳定的。这根本上是因为次领头阶修正中的双对数项在母偶极子远小于子偶极子的时候会变得非常大。为了自洽的在高能反应中对领头阶对数求和,人们需要同时对入射粒子的快度及靶核的快度同时施加强排序（strong ordering）的要求,这会导致运动学改善了的BK方程。在这项工作中,我们发现,在t道计算中,高阶量子修正在这个强排序运动学区间外也有很重要贡献。由于实图和虚图修正的不完全抵消,在次领头阶会出现大的双对数项贡献。基于这样的观察,我们进一步探讨发现这些大的双对数项是Sudakov类型的,因此可以把这些大的双对数项求和到自然指数上。最终,我们就得到了 Sudakov因子压低的BK方程,这对于改善BK方程的数值解的稳定性可能具有非常重要的意义。小x区域的极化依赖现象研究 近些年来,小x区域极化相关的唯象学吸引了众多研究者的关注,因为这对研究核子与原子核的胶子的三维空间结构具有重要的意义。在这项工作中,我们在色玻璃凝聚态有效理论的框架下计算了海夸克的Sivers分布函数。我们发现,在稀释极限下（dilute limit）,共线twist-3方法（collinear twist-3）和色玻璃凝聚态有效理论方法在领头对数近似下的结果是一致的。我们进一步得到,在小x区域显粲夸克产生的半单举深度非弹性散射中的单横向自旋不对称（transverse single spin asymmetry）的计算中,横动量依赖因子化方法和色玻璃凝聚态有效理论方法在二者共同适用的运动学区域里给出的结果是一致的。最后,我们给出了相关的数值计算。CGC有效理论在强场QED中的应用 色玻璃凝聚有效理论探讨的是强胶子场中的量子色动力学,同样,强电场中的量子电动力学过程的研究也一样具有重要的理论和实验意义。从Bethe和Maximon上世纪五十年代最初的工作开始,在强库仑场中研究量子电动力学过程已经有很长的历史了。这个课题在相对论重离子对撞机（Relativistic Heavy Ion Collider,RHIC）开始运行后又重新受到了重离子对撞物理的研究者们的关注。为了计算出超边缘重离子碰撞（Ultra-Peripheral heavy ion Collisions（UPC））的纯电磁轻子对产生过程的所有阶的Zα修正（其中Z是核子的电荷数）,研究者们尝试了各种方法。在这个工作中,我们采用色玻璃凝聚有效理论中的计算技巧,研究了规范链对偶极子类型的横动量依赖的光子分布函数的贡献,也就是文献中通常说的库仑修正。我们进一步提出了如何在电子离子对撞机及中国电子离子对撞机上寻找电子-核子碰撞的BH（Bethe-Heitler）过程中的库仑修正的迹象。