本文对一种提高红外焦平面读出电路满阱电荷容量的方法进行了研究。采用了基于脉冲频率调制结构的单元电路，与传统电路相比满阱电荷容量提高了 1～2个量级。本文对该像元的电路结构、工作原理与信号误差进行了分析。单元电路前端的调制器将光电流信号调制成一系列固定频率的脉冲信号，计数器记录脉冲个数，脉冲个数与输入的光电流信号成正比，通过脉冲个数来表征光电流的信号量。使用 0.35 .m 2P4M工艺进行了电路设计与验证。通过测试结果表明，最大电荷容量达到了 3.5 Ge，每个电荷包的电荷量为 5.46 ke，该方法的电荷容量提高了 2个量级。

基于激光驱动超热电子产生的高品质X射线源是高能量密度实验中有效的诊断技术手段, 对辐射源亮度、穿透性和时空分辨率等特性具有极高的要求。结合粒子模拟和蒙特卡罗模拟研究, 首先利用近临界密度等离子体实现了激光自聚焦通道中的大电量高能电子加速, 通过直接加速机制产生了电量超过600 nC、有效温度可达15 MeV的高能电子; 以此为基础提高电子-光子能量转换率, 有效优化了光子能量和产额, 并通过一定的转换靶参数优化方案产生了微焦点(FWHM小于200 μm)、高能、高亮度X射线, 为高空间分辨(小于200 μm)成像诊断提供了很好的途径, 有望早日实现激光等离子体轫致辐射单脉冲瞬态照相的实际应用。