为实现惯性约束聚变（ICF）内爆燃烧停滞阶段过程中最大压缩时刻的冷燃料面密度分布测量，设计了包含字母客体与针孔阵列的照相客体，通过同一发相同视角测量源分布与客体照相技术，首次建立了皮秒激光驱动的高能X射线源编码照相技术。通过星光III实验研究，基于W丝阵靶照相的反演图像空间分辨率5.4 μm±0.7 μm；激光到X射线（50～200 keV）的能量转换效率，W丝阵靶5.4×10⁻⁴，与传统Au单丝靶的转换效率（4.8×10⁻⁴）一致。基于源编码照相解决了传统皮秒激光背光照相中空间分辨率与光源亮度不能兼顾的困难，为强背景干扰下提供高信噪比、高分辨率的ICF靶丸压缩背光图像提供了重要照相方式。

高能MeV闪光照相所针对的客体通常具有极高的面密度。当X射线穿过客体时，直穿X射线的强度将被极大衰减，到达成像面的直穿信号可能被散射“噪声”所淹没，若直接对图像进行反演将严重影响照相重建精度。从散射抑制角度出发，目前主要采用网柵相机即阵列型准直孔阻挡散射，但网栅相机的应用效果受光源位置稳定性影响较大，且网栅不易加工。提出了一种可实时定量散射强度的照相方案，该方案利用狭缝准直器对散射的抑制能力不随散射强度变化而改变这一特点，对现有照相布局进行小改进，利用已知客体实验结果标定狭缝准直器对散射的抑制能力，进一步自洽确定待测客体的散射量大小。基于蒙卡方法的仿真照相实验结果表明，当采用低面密度客体标定散射抑制系数时，高面密度客体散射强度的估计值与模拟真实值偏差可小于2%。

通过针孔成像法得到X光源强度空间分布图像，直接读取图像数据得到X光源的半高宽焦斑（FWHM）尺寸，对图像数据进行傅里叶变换得到调制传递函数，并计算得到X光源的等效焦斑尺寸（50%MTF）。应用针孔成像法测量多脉冲电子直线感应加速器产生的X光源焦斑尺寸，测量结果表明，加速器性能稳定。定义焦斑形状因子参数并用于描述X光源分布，结果表明，该加速器X光源分布在高斯分布和本涅特分布之间变化。

密度高、成像分辨率高、成像速度快的X射线数字成像检测需要高能微焦点大剂量X射线源，高品质电子源是实现这一X射线源的关键手段。基于中国工程物理研究院太赫兹自由电子激光的主加速器，验证了低发射度、低能散度的高亮度电子束实现高能微焦点的可行性，得到电子束半高全宽尺寸小于70 μm的9 MeV微焦点，并初步开展成像实验，双丝像质计焦斑清晰分辨9D号丝，丝直径0.13 mm。