时间分辨X射线吸收精细结构谱技术需要产生高亮度、均匀、宽光谱的X射线源。单一靶材产生的M带辐射源亮度高，但均匀性较差，因此提出了一种使用多种金属材料制备的多层膜复合靶产生M带辐射的方案。针对Si的K边X射线吸收谱实验，根据前期单一靶材M带光谱实验数据理论计算了最优的材料比例，制备了Au、Yb、Dy三种材料组成的多层膜复合靶，并在神光II激光装置上开展了脉冲激光驱动的多层膜复合靶辐射光谱测量，实验结果和理论计算基本一致。相比单一靶材，多层膜复合靶产生的M带辐射源具有光谱宽、整体亮度均匀的优点，在时间分辨X射线吸收精细结构谱中具有较大的应用潜力。

提升工业CT检测系统的技术性能一直是射线无损检测领域系统研发人员和用户共同追求的目标。基于这一目标，提出了采用耦合闪烁屏与科学级面阵CMOS相机的CT图像探测方法，本文介绍了利用该方法在微焦点工业CT系统硬件研制和软件开发方面涉及的重要工程技术细节。给出了自主研发的抗辐照X射线数字相机与商用平板探测器的实测技术指标对比结果、X射线CT集成软件（CTER MAX）与商用软件在CT重建算法计算效率方面的对比结果以及CT系统空间分辨率检测结果。结果表明：抗辐照X射线数字相机具备超高像素采样、低噪声、高动态范围、高分辨、耐辐照、低成本等优势，尤其在空间分辨率上较平板探测器有更大的提升空间，使用更为灵活，适应更多应用场景需求；CTER MAX软件功能完整、操作友好、较商业软件在计算性能上有约4.5倍的速度提升；CT系统综合空间分辨率最高为5 μm，与射线源焦斑尺寸相当。整个系统运行稳定可靠、可推广应用于航空发动机叶片、岩芯检测等各工业无损检测领域。

在微介观诊断中往往因为空间限制，选择具有亮度高、单色性好、对比度强的特征谱线，而忽略了轫致辐射谱线。率先实验设计了特征谱线和轫致辐射谱线的双光谱诊断X射线光源的方法，在中国工程物理研究院“星光Ⅲ”激光装置飞秒激光束靶室上进行实验，激光功率密度大于1.6×10¹⁸ W/cm²，脉宽为30 fs，45°入射靶面。在入射靶前侧，设计了用于特征光谱成像的针孔成像光路，获得Cu纳米颗粒靶产生的特征X射线的焦斑图像，为76 μm，大于刃边方法测得半径为54 μm的焦斑。在靶后侧，设计了轫致辐射成像光路，利用PIX射线CCD获得2×5的圆形Ta组图像。实验表明，利用双光谱成像设计合理，适合微介观材料动态诊断，提高诊断效率。