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。

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。

为诊断激光等离子体X射线，研制了基于Bragg衍射原理的球面弯曲晶体。球面晶体可提高空间分辨、光谱分辨及立体角收集辐射能力。实验采用球面弯曲石英晶体作为分析器，X射线成像板作为成像器件，利用X射线衍射仪铬靶 Kα单色谱成像，验证了0.2 mm间隔双丝的单能像，球面弯晶具有较高的光谱分辨力和信噪比，谱分辨力可达1 000，聚光效率在同样距离条件下比平晶分析器高一个数量级以上。

为了诊断等离子体X射线, 利用X射线布拉格衍射原理研制了球面弯晶谱仪。实验采用α-石英作为其晶体分析器色散元件, 晶体弯曲半径为250 mm, 布拉格角为30°～67.5°; 采用接收面积10 mm×50 mm的X射线胶片作为摄谱器件, 接收等离子体X射线谱线信息。通过在“阳”加速器装置上进行实验, 得到了钛等离子体X射线K壳层激发谱线信息, 其光谱分辨力可达到1 000以上, 光谱带宽约为0.43 eV。

在惯性约束聚变(ICF)中,激光等离子体产生的X射线包含了丰富的信息.为了获取这些有用的信息用于诊断电子的温度和密度,本文基于椭圆几何原理研制了布拉格散射角为30～65°区域的椭圆弯晶分析器,论述了等离子体诊断谱仪的弯晶分析器加工及其性能评价.LiF晶体被用作X射线散射元件,晶体是椭圆弯曲的粘贴在偏心率为0.9586、焦距为1350mm的不锈钢衬底上.激光功率为1.6×1014W/cm2,脉宽为800～900ps,并以钛作为靶材.实验结果表明,该弯晶分析器具有出平晶分析器更好的灵敏度,光谱分辨率达到500(λ/△λ).