X光激光的发展和应用是当今激光科学技术领域中的重大前沿课题之一，X光激光具有的短波长、窄脉宽、高亮度、相干性等一系列独特的优点使得它在物理学、生物学、化学、材料学以及惯性约束聚变（ICF）等领域有着极其深远的应用前景。 本文首先回顾了X光激光的进展，介绍了近来倍受关注的、能够在几个焦耳的皮秒激光器上实现X光激光饱和输出的瞬态电子碰撞激发机制，简要回顾了X光激光的应用进展。 X光激光实验中，均匀线聚焦是非常重要的一环。本文回顾了均匀线聚焦的实现方法，介绍了用于瞬态电子碰撞激发X光激光实验的反射式线聚焦系统，介绍了行波泵浦驱动方式的实现。利用双狭缝相机，在X光激光实验中对焦线均匀性、双靶对接情况进行实时的监测。 滤片、多层膜反射镜等光学元件广泛应用于X光激光实验及其应用研究中。本文提出了一种单发实验标定滤片透过特性或多层膜反射镜反射特性的简单而有效的方法。采用掠入射镜消除高级次谱的影响，对C₈H₈和Zr等滤片及Mo/Si多层膜反射镜进行了标定，并与在北京同步辐射装置（BSRF）上的标定结果进行了比较。 在神光Ⅱ激光装置上进行了类镍银X光激光实验研究，获得了类镍银13.9nmX光激光的饱和输出，增益系数约14cm^-1，增益长度积达到17以上。利用摩尔偏折法，诊断了100ps基频激光辐照C₈H₈靶产生的等离子体，获得了清晰的动态莫尔条纹，对条纹进行处理，得到了电子密度的分布。