设计了一种飞秒务纹变相管．采用静电聚焦，用Monte Carlo方法对光电子的初能量、初角度以及初位置进行抽样；用有限差分法计算阴极和栅极之间以及偏转板之间的电场分布；用四阶Lunge—Kutta法模拟跟踪大量（3000个）光电子的运行轨迹；统计分析了3000个电子在最佳像面上的时间分布、位置分布；给出了变相管的空间调制传递函数、时间分辨能力等基本参量．其时间分辨能力可望达到290．4fs．

为了使条纹相机输出图像达到更高的测量准确度，提出一种基于图像处理的扫描非线性修正算法．该算法根据给出的标称扫描速度拟合出扫描速度曲线，求出每道的扫描速度，取其算术平均值作为一个标准，根据每道的扫描速度与该标准的大小关系来修正像素的位置和亮度．实验结果表明，可以将测量非线性由原来的8％减小到2％以下．

通过微通道板皮秒脉冲选通动态模型结合近贴聚焦系统的空间调制传递函数理论模型，研究了微通道板X射线分幅相机系统的动态空间分辨能力与屏压，近贴距离，皮秒选通脉冲的幅值与宽度等参数的关系．计算了常用参数下的微通道板行波选通X射线皮秒分幅相机的系统动态空间分辨率，讨论了提高相机动态空间分辨率的措施，提出了优化相机结构参数的方法．

研制了一种双微通道板（Microchannel Plate，MCP）双选通型软X射线分幅相机．该相机采用两块厚度为0．5mm的MCP，近贴放置成“V”形结构，用两列高压脉冲依次选通两块级联的MCP，通过控制两列脉冲之间的延迟时间，利用微通道板的电子渡越时间效应和非线性增益的相互作用，以损失一部分电子为代价获得比单MCP（60ps）选通相机更短的曝光时间，并且可以降低直穿X射线造成的背景光噪音．