本论文的主要工作是围绕“使用实验诊断的方法辅以数值模拟工具，研究超短超强激光与固体靶相互作用中超热电子的输运和能量沉积问题”而展开的。论文由三部分构成：第一，简要综述基于啁啾脉冲放大技术的超强激光器的发展，以及激光等离子体物理的若干前沿问题；第二，超强激光与固体靶相互作用实验平台的完善和建设，以及对自行研制的实验诊断仪器的绝对标定；第三，利用实验平台开展关于超热电子输运和能量沉积的实验研究。主要内容如下：　　 第一部分由第一章构成，简要综述了两方面内容。一是介绍了超短超强激光器的发展历程；二是介绍了激光等离子体物理若干前沿课题的研究情况和相关的基础知识，主要包括：惯性约束核聚变方案、激光驱动的高能粒子源和新型电磁辐射源、超热电子的产生和输运及其实验诊断方法。　　 第二部分由第二章和第三章构成，介绍了完善和建设实验硬件平台的有关工作，主要包括三方面内容。一是完善了中国科学院物理研究所极光二号靶场的激光参数监测系统和瞄靶系统；二是研制和搭建了四种实验诊断仪器：准单色特征Ka成像系统、单/多针孔X射线针孔相机、单光子计数CCD系统、以及HOPG X射线谱仪；三是实验标定了准单色特征Kα成像弯晶的整体布拉格衍射效率和IP成像板对X射线光子的能量响应曲线。　　 第三部分为论文的重点，由第四章、第五章和第六章构成，介绍了我们利用自行研制的诊断设备和靶场实验平台开展的关于超热电子输运和能量沉积的实验研究工作，包括三方面内容。一是对比研究了X射线针孔相机和Ka成像系统的诊断结果随激光离焦量和能量的变化，并深入分析了这两种诊断结果所反映的主要物理过程。结合实验结果和模拟分析发现，X射线针孔光斑主要反映热等离子体宽带热X射线发射，而Ka光斑则主要反映超热电子在固体靶中的输运和能量沉积。二是系统地研究了激光参数对靶表面超热电子横向输运的影响，发现了预脉冲产生的预等离子体和激光入射角对超热电子输运和能量沉积过程所起的显著作用，并且利用特殊设计的“台阶”靶，在实验上判明了超热电子输运机制。三是探索了具有特殊“边界结构”的靶型对超热电子输运和能量沉积的影响，初步观测到了物质边界处自生电磁场对超热电子所起的约束效应和能量沉积增强效应。