高温高密度等离子体辐射源产生脉冲X射线的同时还产生等离子体碎片，飞散速度分布在0.1~10 km/s。研制电磁驱动超高速机械快门，有效通光孔径为40 mm×50 mm，利用45 mm×60 mm×100 μm的铝膜作为快门叶片，在放电电压20 kV、驱动电流80 kA、放电周期18 μs条件下，获得的快门关门时间小于180 μs。将快门放置在距离等离子体X射线源2 m处， X射线通过后在180 μs时间内关闭光学通道，以阻挡高温高密度等离子体产生的碎片，保护X射线精密探测系统和样品，同时实现等离子体参数的精密测量。

基于多种诊断设备获得的物理参数和物理图像，分析了8 mm铝丝阵内爆各阶段的辐射特征。 实验结果表明，铝丝阵的先驱等离子体在形成后未出现明显不稳定性特征。在向心箍缩阶段，出现了泡-钉(bubble-spike)结构，并伴有局部热点。结合分析空间分辨能谱图像，表明热点的形成与等离子局部的高温高密状态有关。通过对X光条纹像进行时间和空间的定标，得到透过50 μm Be膜的等离子体热点的空间尺寸约为0.8 mm，持续时间小于10 ns。

为了获取丝阵Z箍缩等离子体高能谱分辨的X辐射图像,建立了云母球面弯晶X光摄谱仪,根据色散平面内球面弯晶诊断空间分布X光源的几何模型分析了摄谱仪的能谱分辨,计算结果与光线追迹方法得到的结果吻合。当探测器位于罗兰圆上时,系统具备最优能谱分辨。在“强光一号”装置上,利用该摄谱仪诊断了镀镁铝丝阵负载Z箍缩等离子体的X辐射图像,结果表明,该球面弯晶摄谱仪的能谱分辨率高于1 000。

研制了针对Z-pinch强X射线辐射源的软X射线聚束透镜，利用西北核技术研究所“强光一号”加速器产生的钨丝阵高温等离子体辐射，对在高功率密度软X射线入射条件下的聚束透镜开展了实验。研究表明：由2401根X光导管组成的透镜，在输入软X射线功率密度达1.0×10⁸ W/cm²时，透镜的平均传输效率为9.6%，在软X射线传输过程中等离子体溅射被导管内壁吸收，透镜后焦点处能获得洁净的软X射线源，平均功率密度达到1.15×10⁹ W/cm²。

为优化软X射线聚束透镜设计参数,使之与等离子体辐射源组合来获得洁净的高功率密度宽能带的软X光束,在西北核技术研究所的强光一号加速器装置上,对高功率密度的软X射线(6×106～1.5×107 W/cm2)在X光导管中的传输特性进行研究.研究结果表明:对于DM308型号玻璃材料拉制成的X光导管,在该功率密度范围内,软X射线在X光导管中的传输没有出现非线性效应,随着入射软X射线功率密度的提高,出射软X射线功率密度基本成线性增大;当入射软X射线的功率密度为1.2×107 W/cm2时,实验中获得X光导管的平均传输效率达到了16.3%.在强光一号加速器装置上,使用由该规格X光导管制作的软X射线聚束透镜与钨丝阵Z-pinch等离子体辐射源组合,获得了功率密度达2.1×109 W/cm2的宽能带的软X光源.

考虑X光源的空间尺寸和晶体的摇摆曲线,用光线追迹方法计算了诊断丝阵Z箍缩等离子体X辐射谱的柱面凸晶摄谱仪的色散、能谱分辨和空间分辨以及系统参数对它们的影响.结果表明:决定柱面凸晶摄谱仪能谱分辨的主要因素是光源尺寸以及光源-晶体之间距离;增大光源-晶体之间距离能够改善能谱分辨,但导致径向空间分辨能力下降.并依此建立了云母晶体摄谱仪,在"强光一号"装置上对系统进行了测试,获得时间积分铝丝阵负载Z箍缩等离子体X辐射谱.

为优化设计软X射线聚束透镜,使之与软X射线源配合能最大限度地获得高强度软X射线束,在北京同步辐射装置软X光站3W1B束线上,对不同能量软X射线(50～1 500 eV)在不同规格毛细管光导纤维中的传输特性进行研究.研究结果表明:玻璃毛细管对软X光有较高的传输效率,毛细管内径越小,曲率越小,光子能量越小,则传输效率越大;使用含硼(B)量高的DM308型号玻璃材料拉制成内直径为0.45 mm﹑外直径为0.6 mm的毛细管组成的软X光聚束透镜有较高的传输效率,该规格毛细管可以将能量为250 eV的X射线传播方向改变26°后,其出射能量是入射能量的12%;使用由该规格毛细管设计的软X射线聚束透镜同软X射线点光源组合,收光角可以达到30°,透镜焦点处的功率密度是不使用透镜时的104倍.