在黑腔实验中使用了一种滤片选通的平响应X光探测器，探测器基于Al阴极X射线二极管构成，并结合了一种特殊结构的复合滤片，实现了在金M带能区的带通平响应特性，探测器响应曲线的平整度好于10%。应用这种新型探测器，从不同方向测量了金等离子体在M带能区的腔外绝对辐射量和角分布。由实验发现，随着探测器与腔轴之间角度的增加，探测器透过激光注入口的观测视场减小，同时观测区域等离子体温度下降，从而导致探测器测量到的M带能量变小；输运腔在激光注入过程中存在等离子体堵腔效应，输运腔的M带能量份额比大腔的份额要高。

惯性约束聚变实验中使用平响应X射线二极管(XRD)阵列从不同方向测量黑腔辐射能流的时间演化过程和角分布。平响应XRD的谱响应曲线存在局部不平整，给辐射能流的还原引入了误差。为减小由于能谱形状和平响应局部不平带来的还原误差，提出了加权求解平响应XRD的平均响应值的方法。对该方法提高辐射能流的还原率的必要条件进行了研究。改进后的方法应用于实验数据的处理，结果表明：修正后的等效积分温度随时间的演化过程与多道软X光能谱仪吻合较好。

在北京同步辐射装置上, 利用经过标定的硅光二极管作为标准探测器, 对金、铝两种阴极的X射线二极管灵敏度进行了绝对测量。由于光源中二次谐波的影响, 会造成计算所得的灵敏度降低。为了消除二次谐波的影响, 实验中采用透射光栅对光源的二次谐波份额进行测量, 并以此为依据对计算所得的灵敏度进行修正。通过光阴极次级电子发射模型对二次电子转换效率进行了分析, 并且利用分析结果对缺省能点的阴极灵敏度进行了计算。同时对影响灵敏度计算的各种因素进行分析, 最终得到的X射线二极管光阴极灵敏度的相对不确定度小于3%。

利用北京同步辐射装置4B7B束线, 在2.1～5.9 keV能区, 对“强光一号”加速器Z箍缩实验中常用的Al和Au阴极X射线二极管进行了谱响应标定。对比了不同阴极材料(Au和Al)、加工方式(蒸镀Al和机械加工固体Al)及使用条件(参与实验发次)对探测器谱响应分散性及退化程度的影响。长期储存后的镀Au阴极仍有较好的谱响应一致性, 但灵敏度退化明显, 比文献报道新鲜Au阴极数据低70%以上, 使用中还会进一步降低。Al阴极在保存和使用中的灵敏度退化相对较轻。新鲜的固体Al阴极谱响应分散性较小, 灵敏度较文献报道数据略高, 使用过10～40发次并保存9个月后灵敏度平均下降约20％～30%。镀Al阴极的谱响应分散性较大, 相对偏差可达20%。初步探讨了定期更换以减轻灵敏度退化影响的可行性。

研制了一种可用于测量软X光辐射的X射线二极管(XRD)。该XRD具有结构简单、对偏压及真空度要求较低、响应面积大等特点。分析了XRD的响应时间和饱和电流等特性,给出了能量计算公式,同时采用同步辐射光源对XRD进行了能量标定,标定结果与理论计算结果一致。利用该XRD对毛细管放电类氖氩46.9 nm激光脉宽和能量进行了测量。

为了研制出便携式的具有较高性能的高能闪光X射线系统,需要发展新型紧凑型的高能闪光X射线二极管,要求其体积小,能工作在较高电压下.简要介绍了冷阴极X射线二极管的结构和工作原理;阐述了二极管绝缘结构设计原则,设计了一种新型的紧凑型轴向绝缘结构的X射线二极管;在高压端和地电极之间采用绝缘环和金属均压环交替叠加进行轴向绝缘,有利于减小二次电子发射几率,降低绝缘体表面爬电几率,缩短轴向绝缘距离.二极管工作电压为1 MV,轴向绝缘距离约260 mm,结合ANSYS数值模拟软件进行了静电场数值计算.二极管轴向绝缘区最大工作场强为95 kV/cm,各阳极三相点最大场强为26 kV/cm.计算结果表明:二极管的工作场强低于真空闪络场强;所有三相点的工作场强均满足绝缘要求.

研究了软X射线能谱仪探测道系统(系统包括X射线二极管(XRD)、SUJ-50-10电缆和不同频带示波器)的响应时间.实验利用上海激光联合实验室的20TW激光器激光(激光能量约20J,脉冲宽度约1ps)打金箔靶产生的X光,用XRD探测系统测量,记录示波器有TK684C,TK694C和WM8500等.将实验数据进行了线性拟合和比对分析.滤片-XRD探测系统的响应时间随偏压升高而加快,随传输电缆长度的增加而变慢,因此测量快信号过程时,应提高探测器偏压,缩短传输电缆,选择宽频带高采样率示波器,以便减少系统的响应时间,减小信号失真程度.

阐述了X射线二极管铝阴极光电转换量子效率，并在单色亚千X射线光源装置上对铝阴极的灵敏度进行了绝对标定，最后介绍了采用X射线二极管(Al)探头来测量激光-等离子体相互作用中产生的亚千X射线能量。