通过激光惯性约束聚变(Inertial Confinement Fusion,ICF)所生产的核聚变能具有清洁、高效和可控等优点,已成为国际核物理重要的前沿研究领域之一。根据劳森判据,成功实现核聚变反应需要强激光烧蚀和压缩靶丸,但这个过程会产生大量的热电子,并由此诱导强电磁脉冲的辐射。这些电磁辐射能量大、频带宽,不仅会干扰打靶过程中的物理实验,甚至还将导致精密诊断设备的损坏。因此,揭示影响强激光与靶耦合产生电磁辐射特性的关键因素,探讨其产生机制具有重要的理论研究意义与应用价值。本文结合实验测量与模拟计算分析,围绕强激光打靶产生的热电子及其诱导的电磁脉冲进行全面分析,建立了出射热电子的数量、能量、分布和电磁脉冲的强度、方向、变化规律的关系,并建立相关模型深入探讨了电磁脉冲产生的机制。具体研究内容和重要结论如下:(1)研究和分析了由飞秒激光辐照铝靶后所产生的电磁脉冲特性,结果表明:在主激光前施加一束预烧蚀激光可增强靶室和诊断腔内电磁脉冲的辐射强度和频带宽度。当烧蚀激光提前100ps入射到靶体上时,可获得最强的电磁脉冲信号,仿真结果也表明预烧蚀激光对逃逸热电子能量和数量的增强效应,我们结合“sin c”函数分析证实了逃逸热电子是电磁脉冲产生的主要根源;(2)研究了强激光与CH掺杂靶耦合辐射电磁脉冲的特性,在星光Ⅲ(XG-Ⅲ)激光装置上通过测量和分析皮秒激光入射到掺杂金属钛的CH靶后产生的电磁脉冲,发现随着掺杂量从1%增加到12%,电磁脉冲强度呈现先增大后减小的变化规律,在7%时达到最大。为深入理解这个变化规律,我们建立了靶-靶杆-地面等效天线模型,进一步验证了打靶过程中逃逸的热电子是电磁脉冲的主要来源,并且通过对电子输运过程进行模拟,获得了热电子和电磁脉冲的空间分布规律。(3)研究了电磁脉冲辐射特性与激光能量的线性关系,并通过模拟初步探索了诊断设备线缆的防护方案,即把线缆用金属薄铜屏蔽,并确保线缆间距大于5mm,会进一步提高诊断设备的抗电磁干扰性能。本文的研究结果有助于加深对热电子逃逸和电磁脉冲产生机制的理解,为国内高功率激光器的电磁屏蔽设计提供实验与理论支持,同时为开发高能电磁脉冲提供新的思路。