利用劳厄晶体研究了X射线的单色衍射性质，研究了对数螺旋型劳厄弯晶在等离子体X射线单色成像中的应用。根据光线追迹原理及对数螺旋线的表面方程，研究了对数螺旋型劳厄弯晶的单色成像原理，分析了单色衍射像不受透射白光X射线影响的准则，以及子午、弧矢放大倍数和单色成像视场等性能参数。研制了石英晶体(1010)对数螺旋劳厄弯晶分析器，以铜靶X射线源作为背光源，对网丝直径为50 μm的金属网格进行了单色背光成像实验。实验结果表明，当背光源尺寸为110 μm时，对数螺旋型劳厄弯晶的空间分辨力约为11.9 μm，分析器在子午和弧矢方向的视场分别达到22.3557 mm和8.2602 mm。

利用对数螺线晶体在大视场范围内的保角特性, 研究了一种用于等离子体X射线单色成像的透射式对数螺线晶体分析器。与反射式弯晶成像谱仪相比, 该分析器具有单能成像视场更大, 实现相同放大倍数时的空间排布简单等优点。根据晶体衍射成像原理及对数螺线晶体的表面方程, 分析了透射式对数螺线晶体分析器的成像原理以及成像性能, 包括子午、弧矢放大倍数以及视场大小等。以铜靶X射线源为背光源, 用研制石英晶体透射对数螺线分析器对网丝直径为100 μm的金属网格进行了单色背光成像实验。实验结果表明, 晶体分析器的空间分辨力约为30 μm, 子午和弧矢方向视场分别达到15.938 7 mm和5.900 6 mm。

利用均匀色散云母弯晶分析器，在“阳”加速器上测量了铝丝阵Z箍缩等离子体的时间积分X射线光谱。采用碰撞辐射模型，通过测量Al的Ly-α/He-α以及Ly-β/He-ε的强度比推断出平均电子温度，分别为512 eV和489 eV。针对记录的连续辐射，由连续谱斜率拟合得到了等离子体核心电子温度为1215 eV。对圆柱箍缩温度径向轮廓的研究表明，此次聚爆实验的电子温度从箍缩轴心向外缘近似线性降低。谱线强度比法是诊断平均电子温度的有效手段，而连续谱拟合法为诊断铝丝阵箍缩核心区的等离子体电子温度提供了重要信息。

为了诊断Z箍缩等离子体X射线相关信息，利用自聚焦和均匀色散原理，研制了一种新型的均匀色散弯晶谱仪。晶体分析器采用α-石英（1010），布拉格角为43.4°~72.7°，利用有效面积为10 mm×50 mm的X射线胶片接收光谱信号,实验在中国工程物理研究院阳加速器装置上进行，摄谱元件获得了Z箍缩铝丝阵等离子体的类H及类He谱线。实验结果表明：谱线分布遵循均匀色散条件，所研制均匀色散弯晶谱仪线色散率为-116.198 mm/nm，与理论值-120 mm/nm的相对误差为3.168%，能够用于Z箍缩等离子体X射线的光谱学研究。