本文针对现有X射线透射光栅加强筋结构对光栅本身衍射模式带来的干扰开展了准随机矩形孔阵列透射光栅研究,并且开展了应用于激光等离子体X射线诊断单级衍射光栅的研究。黑白透射光栅作为一种古老的衍射元件在实际中应用广泛,现有的X射线透射光栅在加工中大多采用加强筋结构,而加强筋结构往往会对光栅本身衍射模式带来干扰,为了解决这个问题,本文提出了利用在高Z材料薄膜上准随机排布矩形孔实现自支撑透射光栅的技术方法。理论分析与实验结果表明,利用新方法制作的透射光栅较好地摆脱了周期性加强筋对透射光栅衍射模式的强加干扰。最后还对光栅设计参数的优化进行了讨论,通过减小基元矩形孔的纵向长度或者增加透光面积比可以进一步改善光栅衍射的信噪比。透射光栅是激光等离子体X射线诊断的重要元件,采用单级衍射光栅将大大提高所测数据的可信度,简化后续数据处理,而现有的X射线单级衍射光栅不能兼顾自支撑结构、低加工难度与较高的1级绝对衍射效率。本文基于标量衍射理论设计了一种用于激光等离子体X射线诊断的准单级衍射光栅——倾斜矩形孔准单级衍射光栅,该光栅具有完全的自支撑结构,周期性重复排布的矩形孔结构大大降低了微加工难度,光栅的1级绝对衍射效率约为3%左右。对光栅的衍射模式进行了理论推导和计算机模拟,并且制作了可见光样品光栅和X射线样品光栅,分别对其衍射模式进行了实验验证。实验结果与理论推导和计算机模拟都符合较好,光栅能够在轴向将高级衍射抑制到足够低的水平,实现准单级衍射。对实验中出现的误差进行了分析,实验误差主要来自于加工误差,并给出了加工误差对光栅衍射模式影响的定量关系。本文提出的两种光栅在激光等离子体诊断及其他光栅应用领域具有重要意义。