以实验室中的X射线管作为光源，配合CMOS 探测器涂层闪烁体纤维面板实时在线记录设备，建立了柱面弯晶检测平台。通过高精度的同轴转台设计，将整个柱面弯晶曲面转换为多个线段区间来分别进行检测，并对光路排布以及谱线的位置移动进行了解析计算。选用铁靶材X射线管（ $K_\alpha$特征谱线波长为0.193 6 nm）作为实验光源，曲率半径120 mm的石英柱面弯晶作为样品，实验获得了清晰的铁特征谱线(Fe-K_α和Fe-K_β)。通过分析柱面弯晶上9个采样位置的图像，发现Fe-K_α谱线位置移动了96 μm，对应的半径偏差为40 μm， $\Delta {R}/{R}$为0.033%。经过检测的石英柱面弯晶已经在大型激光装置上应用，并获得高质量的光谱图像，证明了该实验方法对柱面弯晶品质检测的有效性。

介绍了惯性约束聚变研究中X射线线谱诊断与各物理量之间关系，并对X射线晶体谱仪诊断方式及诊断原理进行了简要说明。针对不同类型诊断，介绍了常用不同类型衍射晶体的作用与原理。此外，介绍了最近开展的一种新型变锥面弯晶X射线诊断方法研究，此方法拥有高集光效率的同时，保证了后端接收装置的精巧耦合，减小了像差。以变锥面弯晶衍射特性研究为出发点，开发了一个X射线任意面型晶体衍射追迹仿真软件X-Chase，并以国内某大型激光装置类H、类He线的变锥面晶体诊断为例进行了计算演示，数值模拟结果显示了变锥面晶体具有很好的聚焦效果。

惯性约束聚变实验对数据测量精度有着很高的要求，诊断设备需要向绝对测量的方向发展，对标定提出了很高的要求。北京同步辐射装置（BSRF）提供了良好的标定光源，其光源特性，如高次谐波份额的数值研究，对标定工作和ICF精密诊断十分重要。通过测量BSRF上4B7B光束线的软X射线源上带有或不带有滤片的标准探测器的电流，研究了不同滤片对单色X射线的透射率曲线，并建立了拟合的理论透射率曲线。根据数据分析，计算出单色光源中二次谐波的比例。实验结果显示，二次谐波在软X射线能段主要集中在180~300 eV以及450~800 eV，所占份额大部分在15%以下，最大可达到25%左右。利用测量的高次谐波份额，开展了对平响应滤片透过率以及X射线二极管灵敏度的修正工作，修正后的结果和理论相符，极大地提高了诊断设备精密诊断能力。完整的理论模型和实验相互验证，说明基于滤片的高次谐波份额测量技术目前已经成熟并且具有广阔的应用前景。

间接驱动惯性约束聚变研究中，获得高内爆速度是实现点火，提升聚变增益的关键。通过对内爆烧蚀压缩过程的测量，能够获得内爆速度和剩余质量等内爆动力学重要的物理量，实现烧蚀层材料、厚度以及激光波形等参数的优化。近几年在神光系列装置上，演示了常规的应用狭缝成像的内爆烧蚀压缩过程测量技术，发展了基于球面弯晶成像的高分辨单能内爆烧蚀压缩过程测量技术。通过对球面弯晶成像系统设计的持续改进以及内爆烧蚀压缩过程测量技术的优化，结合实验室和系统原位标定结果，建立了高分辨的内爆压缩流线诊断技术，采用替代靶方式，实现内了爆速度不确定度2.1%的测量精度。

In spectral diagnostic physics experiments of inertial confinement fusion, the spectral signal is weak due to the low diffraction efficiency when using bent crystals. A spectral diagnostic instrument with high efficiency and wide spectral range is urgently needed. A multi-curvature bent crystal with multi-energy focusing ability is proposed based on the traditional conical crystal geometry. It has advantages of wide spectral range, strong focusing ability, and high spectral resolution. It also can eliminate the imaging aberration in principle due to rotational symmetry for the incoming X rays. A spectral diagnostic experiment based on a fabricated multi-curvature α-quartz crystal was accomplished using a titanium X-ray tube of the bent crystal, and the corresponding experimental data using a plane α-quartz crystal was also acquired to demonstrate the strong focusing ability. The result shows that the Kα intensity of the multi-curvature α-quartz crystal is 157 times greater than that of the plane crystal, and the corresponding energy range is about 4.51–5.14 keV. This diagnostic instrument could be combined with a streak camera at a vertical direction so as to intensify the diffracted X-ray signal with a wide spectral range.

在惯性约束聚变光谱诊断物理实验研究中，晶体衍射后X射线光谱信号较弱，需要高收光效率及宽频谱范围的光谱诊断仪器.在传统锥面弯曲晶体基础上提出变曲率弯晶多能点成像技术，该技术具有宽频谱范围、强聚焦能力、高光谱分辨的特点.在晶体衍射成像结构设计中，由于能够确保成像光线的旋转对称性，因此在原理上可消除传统弯晶X射线衍射成像像差.利用研制的变曲率面石英晶体对钛靶X射线源进行X射线聚焦检测，并与同种材料的平面晶体进行收光效率对比，实验结果表明该变曲率面石英晶体的收光效率可以达到平面石英晶体的100倍，检测X射线能量范围为4.51~5.14 keV.该晶体谱仪结合X射线条纹相机能够检测宽频谱范围的微弱X射线信号，条纹相机探测面可与晶体检测光路方向垂直布局.