利用最新研制的小型化透射光栅谱仪在“神光Ⅲ”原型实验装置上测量了激光注入金腔靶时激光注入口的X射线能谱，首次实现了在上极点附近对柱腔注入口辐射的测量，且实现对X射线的二维空间分辨和谱分辨的测量。改进后的透射光栅谱仪成像系统首次使用一种错位排布的狭缝阵列结构来解决因谱仪尺寸减小带来的能谱分辨问题，并同时达到提高系统空间分辨能力的目的，实现了ICF实验研究中对移动方便和高空间分辨的需求。

提出了X波段双频两段式同轴相对论返波振荡器的物理模型，推导了该结构在冷腔时的TM。。模式色散方程，数值求解了两段式同轴波纹慢波结构TM01模色散曲线；用粒子模拟软件对其结构和电磁参数进行分析研究，优化得到的结构参数为第一、二段分别为10个和4个周期数，周期长度分别为0．50cm和0．73cm，波纹幅值分别为0．13cm和0．21cm，平均半径为2．9cm，同轴间隙为2．1cm。结果表明：在环形相对论电子注电压为510kV、电流为9．4kA，引导磁场为0．7T的条件下，器件得到了X波段稳定的高功率双频微波输出，其平均功率约为0．75GW，平均功率效率为15．6％。