采用分子动力学计算程序对纳米结构泡沫金(Au)的冲击响应进行了模拟，得到了不同疏松度条件下泡沫Au的冲击压缩特性。通过获取不同势函数条件下实密Au的冲击Hugoniot关系以及泡沫结构稳定性测试选取适合描述Au泡沫冲击过程中原子的相互作用势。采用密堆积球壳的方式建立泡沫Au的初始构型。通过改变空心球壳的尺寸得到不同疏松度的稳定的泡沫Au结构。对泡沫Au的冲击过程进行分子动力学模拟，获得了不同疏松度泡沫Au在不同冲击压缩强度下的热力学状态参数。将模拟结果与已有的状态方程数据库以及疏松物质冲击压缩模型进行比较，结果表明，计算和理论模型给出的结果仍然存在明显的差异性，亟需通过进一步实验研究来验证模拟计算和理论模型结果的可靠性。

理论计算了诊断系统空间分辨对辐射热波烧穿图像平整度的影响，发现它会显著降低图像平整度。优化了三色谱仪诊断系统空间分辨并在神光Ⅱ装置上开展了验证性实验，结果表明420 eV能区29 μm空间分辨设置下测量到的热波图像平整区域有了明显改进，热波前沿涨落不超过4.7 ps，远小于X光条纹相机约20 ps的测量不确定度。在此改进下，热波烧穿图像平整度已经不是影响数据分析可靠性的主要因素。

基于凝聚态物质等熵线推导了理想等熵假设前提下的加载压力和加载激光波形，进而将其作为输入条件，利用辐射流体力学程序MULTI开展了Al材料的一维准等熵压缩仿真，通过材料温度、压强、密度、粒子速度和熵增五个参量描述了准等熵加载的物理过程。结果显示得到了高等熵程度加载过程，可为即将开展的整形激光加载的准等熵实验提供参考。

在神光Ⅱ和神光Ⅲ原型装置上采用了辐射驱动冲击波速度被动式测量技术，对冲击波发光图像信噪比进行了理论分析和实验研究，结果表明：靶室内杂散光比冲击波信号至少强4个量级以上，是影响信噪比的关键因素。据此提出了信噪比控制技术，通过电磁屏蔽优化，采用了基于光触发的快时间分辨测量技术，提高了冲击波速度测量精度。基于冲击波测量辐射温度，对辐射驱动冲击波速度被动式测量技术进行了考核。实验测量的冲击波发光图像清晰，数据信噪比及冲击波速度和物理预期一致，验证了技术的可靠性。

对相机全屏扫速性能进行了系统分析，发现基于相机整体的平均扫速及扫速非线性处理扫描时间的传统方法不能反映相机空间畸变现象，并且扫速非线性放大了数据处理不确定度，从而降低了相机应用价值。建立了一套基于全屏扫速及扫速不确定度的扫描时间精细处理方法，它自洽消除了相机的空间畸变和扫速非线性的系统性影响。开展了理论分析和验证实验，结果表明:精细处理方法很容易使扫描时间数据处理相对不确定度降低到1%以内，显著提高了条纹相机时间扫描精度和应用可靠性。

激光注入率测量是黑腔耦合效率测量至关重要的一个环节, 主要通过散射光测量来实现。在神光Ⅲ原型激光装置上进行的黑腔物理实验中, 利用PIN探头阵列进行了散射光角分布测量。通过拟合分析, 发现原型装置上激光等离子体非线性相互作用较神光Ⅱ装置要强, 其中受激拉曼份额在10%量级, 受激布里渊散射在20%量级。将由此评估的激光靶耦合效率代入辐射温度定标率公式中, 得出的辐射温度值与实验中Dante测量值符合较好, 说明对参量过程份额的评估具有一定可靠性。