激光惯性约束聚变(ICF)实验研究中,X射线诊断是一项重要技术。通过X射线诊断的数据,可以了解聚变过程中等离子体的电子温度、电子密度、以及等离子体的不透明度等物理参数,更好地了解激光与靶材料相互作用、等离子体加热和压缩、靶丸的内爆动力学以及热核的点火燃烧等重要过程。由于这些重要过程持续时间非常短,仅为数十皮秒到百皮秒量级,对这些关键过程进行探测需要超快X射线诊断技术。尤其是对于间接驱动,根据美国国家点火装置(NIF)上关于间接驱动中心点火实验研究报告指出,内爆过程中流体不稳定性是造成当前NIF点火实验失败的主要原因。X射线诊断是了解内爆过程的重要手段,因此通过x射线诊断,尤其是对不同时刻,内爆过程中流体不稳定性发展进行高时间分辨率的诊断,能够获得关于内爆中流体不稳定性发展的高时间分辨率的重要信息。因此,发展超快X射线诊断技术,对于进一步认识1CF的一些关键过程,最终实现聚变点火具有重要意义。目前发展的X射线诊断技术中,基于半导体高速光折变原理所研制出的全光固态探描器,通过X射线与半导体相互作用,导致半导体产生折射率的改变,然后用探针光读取信息。这种探测方式具备时间分辨率高、动态范围大和抗电磁干扰等优点,有希望达到亚皮秒甚至飞秒量级的时间分辨率和几百皮秒的测量时间,是当前超快X射线诊断研究的热点。在学习调研了半导体高速光折变X射线诊断技术相关研究背景、研究进展和有关理论和实验的基础上,分析了当前研究的重点和难点,本论文主要内容如下：1.主要讨论ICF X射线诊断意义、X射线诊断技术的发展现状。重点介绍了X射线门控分幅相机和X射线条纹相机工作原理。在此基础上介绍了半导体高速光折变X射线探测技术的原理、研究现状,当前研究存在的问题以及解决办法。2.研究了半导体载流子动力学。在半导体能带理论研究的基础上,对载流子诱导半导体折射率变化展开了理论研究。考虑到目前没有对硒化镉(CdSe)半导体系统性的非线性光学研究,同时,为了寻找一种半导体非线性参数的测量方法,通过实验测量了CdSe非线性光学参数。3.研究了半导体高速光折变X射线探测器的时间和空间分辨率。用蒙特卡洛方法,研究了X射线在半导体中产生的高能电子的电子级联过程,通过电子级联过程的时间过程和空间输运进行了研究,得到了GaAs和CdSe两种半导体的时间和空间分辨率的估值。4.啁啾脉冲是实现超快X射线诊断的关键技术之一,本章研究了啁啾脉冲的产生以及参数的测量。主要介绍了啁啾脉冲的产生、展宽以及参数测量方法。为了研究超连续谱啁啾脉冲的参数,设计、搭建了基于光克尔门的超连续谱啁啾脉冲参数测量装置。5.基于超连续谱脉冲,通过对材料单发次光克尔性质的测量,验证了啁啾脉冲单发次测量的能力。6.对全文工作进行总结,并对下一步工作进行展望。