在惯性约束核聚变(ICF)的快点火方案中，超热电子是直接的点火物质，其能量的高低、产额的多少以及其发射方向等都对“快点火”方案极其重要。论文的前两章简要介绍了ICF的背景以及超热超强激光与等离子体相互作用的基本知识，其中重点叙述了超热电子的几种主要的产生机制。 对于超热电子的微聚束时间特征、截面形状等人们很感兴趣的方面而言，渡越辐射是一种可能的、重要的测量手段；并且，人们还能够通过渡越辐射来研究超短超强激光与等离子体相互作用的一些重要的物理过程与机制。超短超强激光与金属靶相互作用能够产生相对论超热电子束，此超热电子束在穿越靶与真空之间的界面时会发生渡越辐射。因为渡越辐射与电子的运动状态以及电子束的结构有关，冈此成为诊断超热电子束的有力工具。本文的主要工作是通过对超短超强激光与物质相互作用产生的超热电子束进行各种合理的假定(如超热电子的温度、电子束的发散角、电子束截面的形状以及电子束的相干结构等等参数)，计算其穿越金属薄片时所发射的渡越辐射的光谱在不同加热机制下的谐波分量上的强度差异以及彼此之间的关系：对于一个激光脉冲周期内加热一次(如共振吸收与真空加热)与一个周期内加热两次(如j×B)这两种造成超热电子微聚束在时间特征上截然不同的加热机制，我们给出了它们所产生的超热电子的比例r与CTR谐波分量的2倍频和1倍频的强度比K之间的具体关系式。通过此谐波分量强度比，我们就有可能区分主要与次要的加热机制，甚至可以得到两种机制在加热过程中所起作用的大致比例关系。另外，CTR谐波分量的强度比还与超热电子的温度、实验上所使用的靶的厚度有一定的依赖关系，这些都在论文的第三章中作了较为详细的讨论。 切伦科夫辐射是运动带电粒子与介质内束缚电荷和诱导电流所产生的集体效应。在本文第四章，我们将介绍如何通过切伦科夫辐射来研究超热电子的横向结构以及发散角等重要特征。我们在已有的切伦科夫辐射能谱公式的基础上进一步计算了更实际的情况，考虑了电子束有一个发散角时的切伦科夫辐射能谱公式的推导。与之前的研究结果一样，CCR与超热电子束的纵向分布无关。当确定观测角θ后，相干与非相干切伦科夫辐射仅存在强度上的差异；在目前的一般实验条件下我们测量到的主要是ICR。通过我们得到的能谱公式有可能进行超热电子发散角的诊断。本文提出一种可能的得到THz辐射的新方法：利用电子束穿越透明介质时所产生的切伦科夫辐射来得到THz频段附近的辐射。由于切伦科夫辐射与电子束的纵向结构无关，我们不必过多考虑电子束团的纵向特征，有可能使得设计更为简单可行。根据理论计算的结果，我们在实验上重点测量渡越辐射的光谱以及角分布与激光打靶方式之间的关系，得到了初步的实验数据，并进一步提出了可供后续研究的方向和内容。这将在本文第五章中进行介绍。