建立了不等径双圆筒电极结构的旋转轴对称静电场电子光学聚焦系统模型，利用ANSYS软件，数值模拟了电子束在其内部场中的运动情况，给出了理论计算的像面和最佳成像位置。研究了电极形状、尺寸和负载电压等因素对系统成像特性的影响。得出了各电极负载对聚焦点位置影响的量化关系。研究表明：聚焦极对系统成像的影响比加速极和阳极大；聚焦极负载电压对成像特性的影响比电极尺寸和形状大得多。

研制了一种新型的双通道椭圆弯晶谱仪,椭圆的离心率和焦距分别为0.9586和1350mm.利用晶体作色散元件,布拉格角为30°～67.5°,谱线探测角为55.4°～134°.在两个通道上用CCD和条纹相机同时测量Χ射线的空间和时间分辨光谱.在'神光Ⅱ'激光装置上进行了首次摄谱实实验,实验结果表明该谱仪的光谱分辨力为0.002nm.

针对激光惯性约束核聚变辐射的X射线分析，可得到关于等离子体电子密度、温度、电荷分布等重要信息。研究的X射线弯晶谱仪分析器是用来诊断X射线光谱，进而实现对激光惯性约束核聚变的控制。探讨了椭圆弯晶谱仪理论原理，分析了积分反射率和质量吸收系数。弯晶谱仪采用LiF弯晶分析器，椭圆焦距2C为1350mm，椭圆离心率e为0.9586，晶体布拉格角范围为30°至60°。在此对LF弯晶分析器的制作工艺进行详细描述。实验结果表明，该晶体分析器对X射线的分辨率（λ／△λ）可达900以上，能够用来对激光等离子体的X射线光谱进行诊断。

利用宽度渐变微带线进行了门控分幅相机增益不均匀性修正技术研究。建立了渐变微带线修正的物理模型,通过特性阻抗调配补偿幅度衰减,设计了特种渐变微带线参数。比较了特种曲线渐变微带线与传统直线渐变微带线的修正效果。在0～4GHz带宽范围内,特种曲线渐变微带补偿后,电压幅度不一致性由15.0%降低至1.6%,增益不一致性由70%降低到8%。对于当前使用的分幅相机,微带线宽度由6.00mm渐变到4.45mm就能有效地降低门控分幅相机增益的不一致性。

为了测量波长在0.2~2 nm范围内的金丝内爆X射线的空间分辨光谱,利用椭圆自聚焦原理,研制了一种椭圆晶体谱仪。季戊四醇（PET）（002）椭圆弯晶作为色散分析元件,其离心率为0.9480,焦距为1348 mm,布拉格角范围为30°~67.5°。设计了半径为50 mm的半圆型胶片暗盒,内装X光胶片接收光谱信号。在＂阳＂加速器装置上先沿X射线水平方向进行摄谱实验,然后将谱仪沿X射线轴旋转90°,再进行金丝内爆实验。两次实测金丝内爆等离子体X射线的跃迁光谱相符,谱线分辨率（λ/Δλ）达300~600。实验结果表明该谱仪适合金丝内爆等离子体X射线的光谱学研究。

研制了一种新型的诊断0.2～2nm的激光等离子体X射线的聚焦型椭圆弯晶谱仪,根据椭圆光学自聚焦原理给出了弯晶谱仪的结构设计方案,创造性的提出了利用激光测距仪完成瞄准和测距两个功能的瞄准对中关键技术.通过在上海"神光Ⅱ"靶室上的装调及打靶实验,利用X-CCD成功的获取了谱线的图像,数据分析的结果证明实测谱线波长与理论值吻合.

研制了一种新型的基于空间分辨的激光等离子体X射线极化谱仪。将平面晶体和球面弯晶色散元件在极化谱仪内正交布置，即在水平通道用PET平面晶体作为色散元件，在垂直通道用半径为380mm的Mica球面弯晶作为色散元件。信号采用成像板进行接收，有效接收面积为30mm×80mm，从等离子体光源经晶体到成像板的光路为980mm。实验中成像板获得了铝激光等离子体X射线的光谱空间分辨信号。实验结果表明：该极化谱仪具有较高的光谱分辨率，适用于激光等离子体X射线极化光谱的诊断。

为了测量z箍缩等离子体X射线的空间分辨光谱，利用椭圆聚焦原理，研制了一种椭圆晶体谱仪。以Si（111）椭圆弯晶作为色散分析元件，椭圆的离心率为0．9480，焦距为1348mm，布拉格角范围为30°～54°，谱线探测角范围为54°～103°，探测的波长范围为0．31-0．51nm。设计了半径为50mm的半圆型胶片暗盒，内装胶片接收光谱信号。分析了椭圆的弥散度对光谱分辨率的影响。在“阳”加速器装置上进行摄谱实验，胶片成功获取了氩喷气等离子体X射线的跃迁光谱，实测谱线分辨率（λ／△λ）达300～500，波长与理论值吻合。

对ICF实验中条纹相机的重要组件变像管的工作过程进行了介绍，建立了其内部电子光学系统模型，对其静态电子光学特性进行了数值模拟。模拟软件采用ANSYS，数值计算基于有限元数值计算方法，并利用哈密顿原理求解泛函，在控制计算精度的基础上，得出了该电子光学系统的内部静电场分布和轴上电位分布，同时对静态条件下的电子轨迹进行了模拟计算。结果显示了与理论解析结果很好的相似性，同时初步探索了电极尺寸及电压参数对成像的影响。结果表明，电压参数的改变对光电子成像的影响要更大一些。

分析了分幅相机增益衰减的理论模型，利用Mathematica软件模拟了增益随电脉冲传输时间指数衰减的曲线图。根据增益衰减理论，设计了测量增益衰减系数的实验。实验结果表明：分幅相机的平均增益按0．0249mm^-1指数衰减，电脉冲沿微带线传输的电压幅值衰减系数平均为0．00356mm^-1.得出实验数据中单条微带上增益并不完全符合增益指数衰减规律，而是在最后一帧图的增益有所回升，分析得出这是由电脉冲在微带末端连接处的反射引起的。经多次测量，电脉冲在微带线末端的平均值反射比为24．2％。对增益衰减状况的改善提出建议：采用良导体制作传输线，选取介质损耗小和绝缘性能好的材料作为填充介质，合理设计MCP微带线的厚度、微带宽度及微带与输出面的间距则可减小分幅相机增益的衰减。