论文共分为七章。 第一章为前言。x射线激光是激光等离子体物理中的一个重要研究领域。介绍了x射线激光的基本物理概念、产生机制、目前存在的主要问题以及最新研究动态。简单总结了x射线激光及其在应用方面取得的成果及其发展趋势。 第二章，介绍了x射线激光实验和常用的诊断技术。主要包括线聚焦技术，主要的诊断仪器，以及诊断的主要内容和诊断方法。 第三章，主要介绍了进行x射线激光理论数值模拟需要的一些理论知识基础，包括原子数据计算，这是开展工作的基础；等离子体状态的流体力学模拟，这些状态参数决定了能否产生粒子数反转、增益区的时空变化、x射线激光在等离子体中的传播以及输出的光束质量等；实现粒子数反转的条件和增益计算；给出了目前国内外研究x射线激光在等离子体中传播和放大常用的几种方法。 这一章也是为下面几章工作的开展奠定理论基础。 第四章，利用现有的研究类氖x射线激光的流体力学程序结合理论知识，通过分析类镍Ag、Cd、In、Sn、Sb离子和类氖Fe、Co、Ni、Cu、Zn离子的等离子体状态：电子密度、离子密度、电子温度、离子温度的时空分布、等离子体在总离子数中所占的百分比和它们的时空分布等，得到了类镍x射线激光和类氖x射线激光等离子体状态之间的对应关系。因此，可以根据这种对应关系，用对类氖离子等离子体状态的模拟来判断分析类镍X射线激光的等离子体状态。 第五章，利用原子数据程序结合已有的一维流体力学程序MEDUSA开发了类镍x射线激光的数值模拟程序。这样我们就可以对类镍x射线激光的产生过程进行模拟研究，以及对实验中各驱动激光参数进行优化计算。模拟中尝试了不同的驱动脉冲结构，针对每一种泵浦脉冲结构分别对瞬态碰撞激发类镍Mo(18.9nm)、类镍Pd(14.7nm)、类镍Cd(13.1nm)、类镍In(12.58nm)、类镍Sn(11.9nm)等x射线激光进行了优化计算，给出了实现饱和输出的优化的驱动脉冲条件。研究了影响x射线激光输出的等离子体状态。开发了二维的光线追踪程序，用以研究x射线激光在等离子体中传输受到的折射和饱和效应。模拟结果表明折射对光线在等离子体中的传输和放大有重要影响。 第六章，研究了掠入射驱动方式产生x射线激光的优点。完成了对一维流体力学数值模拟程序MEDUSA的改造，使其能够模拟光学激光以掠入射方式辐照固体靶产生x射线激光的过程，并为掠入射x射线激光实验提供参数优化。采用矢量光线追踪法研究了共轴抛物镜的聚焦情况，给出了不同参数下优化的光强分布。具体针对中科院光物理实验室的“极光II”激光装置，设计了类氖钛(32.6nm，3p-3s，J=0-1)和类镍钼(18.9nm，4d-4p，J=0-1)掠入射x射线激光实验。 第七章，对研究工作的总结。