通过一维条纹相机诊断系统对“聚龙一号”(JL-Ⅰ)四类单层丝阵负载进行了轴向X光辐射测量。由于瑞利-泰勒不稳定性的影响, 大部分负载表现出两端发光比中间滞后、阳极端发光比阴极端滞后、阳极端发光总强度弱于阴极端的现象。通过不同类型丝阵对比, 对于20 mm直径的丝阵, JL-Ⅰ驱动器的匹配负载线质量在0.9 mg/cm附近。轴向辐射同步性与辐射功率之间存在相关性。

通过采用北京同步辐射源标定了无镀膜闪烁体EJ232的能量响应曲线。该批次无镀膜闪烁体对于能量低于300 eV的X射线的线性响应差。根据实验结果, 进行了镀膜模拟设计, 并通过真空磁控溅射法进行了闪烁体镀膜加工工艺。设计加工后的镀膜闪烁体经过实验标定后, 其结果指标满足设计要求。该镀膜闪烁体对于能量低于1 keV的X射线的平响应特性好, 线性度高于99%。该闪烁体对普朗克谱的模拟输出结果表明, 其输出谱与输入谱之间形变小, 因此该镀膜闪烁体在Z-pinch实验中能有较好的适用性。

利用探针光编码源成像可对丝阵负载Z箍缩等离子体内爆实验进行冕区密度诊断, 基于阴影像系统, 在光路靶区前设计增加一块线阵编码板对入射探针光波前空间分布进行改造.通过模拟成像分析了光路布局中物面选择和偏折角提取；在等离子体的最大密度小于临界密度一个量级时Abel变换式可以采用近轴近似, 采用对偏折角样点直接三次样条插值和对Abel变换式的分段积分获得等离子密度分布, 其与初始密度设定值相比较为吻合；比较编码板不同疏密度时的反演偏差, 对于梯度变化平滑的等离子体, 即使条纹比较稀疏也能反演得到很好的结果.结果表明: 该方法系统简单, 对光源和光学器件性能参数要求较为宽松, 调试容易, 具有很好的测量适应性, 可用于等离子体密度诊断.

根据辐射屏蔽后5.5 m测点处的辐射场情况,分别设计了电流型探测器系统和成像型探测器系统.通过Geant4数值模拟分析可得:在面密度达到10 mg/cm2、初级中子产额为1012时,电流型探测器系统满足测量的信噪比,信噪比达到40∶1;在面密度达到10 mg/cm2、初级中子产额为1011时,成像型探测器系统满足测量的信噪比,信噪比好于10∶1;面密度增大时,信噪比有所改善;但是当初级中子产额达到1012时,出现中子信号重叠现象,可通过缩短曝光时间或者减小塑料闪烁体厚度来降低中子重叠率.

在惯性约束聚变实验中,用下散射法诊断燃料面密度对本底的屏蔽要求较高.分析了神光Ⅲ主机纯氘燃料靶在实际诊断环境中产生的本底辐射场,通过蒙特卡罗方法得知测量点处散射本底主要来源于初级中子与真空腔室、周围诊断平台、天花板和地板的作用.据此分析选取合适的材料和屏蔽方案.通过模拟计算,得到尺寸优化后的准直器设计方案,该方案达到了实验要求.

基于多质点薄壳模型对准球形丝阵负载参数进行优化, 使得终态等离子体具有预期的内爆特性。通过对丝阵初始位形优化, 可以获得期望的终态等离子体壳纵横比, 并且终态纵横比对负载初始质量变化不敏感。对于固定电流波形(峰值1.2 MA、上升时间80 ns), 优化计算了初始丝长度15.4 mm的丝阵线质量。结果表明, 当丝阵初始线质量约为150 μg/cm时, 赤道半径为2 mm、纵横比为1的终态等离子体壳具有最大动能1.5 kJ。同时, 还针对不同幅度及上升时间的电流进行优化计算, 计算结果表明终态等离子体壳的优化的最高动能与电流峰值平方成正比, 与最高动能相应的线质量与电流上升时间平方成正比。

利用一套罗斯滤片系统测量激光轰击固体金属Ti平面靶产生的X射线辐射通量，系统包括两个相同的X射线探测器及相应滤膜。罗斯滤片法的优点在于利用相邻核素对X射线相似的阻止率，可滤出一个窄的能带并去除高能部分的干扰，获得了Ti平面靶K壳层X光辐射产额。实验结果表明：硬X射线能段在4.5~4.9 keV之间的K壳特征辐射占优，连续谱所占份额较低(与晶体谱仪一致);随着激光能量的增加，特征辐射增加;激光强度接近2×1015 W/cm2时，能量转换效率出现峰值。

基于激光阴影像，研究了直径为8 mm的钨丝阵在滞止阶段的不稳定性发展。实验结果表明，在消融阶段早期，不稳定性扰动的主导波长为0.2 mm。在内爆后期和滞止阶段，不稳定主导波长迅速向长波长方向发展。在功率峰值前后，扭曲不稳定性特征开始出现，在滞止等离子体柱达到最小收缩直径后，辐射功率出现了明显下降。