超短超强激光与等离子体相互作用过程中，在临界密度面附近产生能量很高的超热电子，当其能量超过靶后冷物质K壳层的电离能时，就会激发冷物质的Ka特征线。从Ka特征线辐射可以间接诊断超热电子在稠密等离子体内的产生和输运等信息。超热电子在稠密等离子体中的行为在快点火物理研究中是一个重要的课题，它的产额、温度及其在固体靶中的输运都是重点研究对象。另外，脉冲形式向外发射的Ka线，可以形成独特的Ka及线背光源，这种光源具有空间尺度小(微米量级)、时间尺度短(皮秒量级)等特点，因而背光源的研究具有极其广阔的应用前景。为了探索超短超强激光等离子体中超热电子的行为，并为未来的应用作预研，本论文开展了对超短超强激光等离子体相互作用中超热电子激发的Ka特征线的实验研究。 论文从惯性约束聚变入手，简单介绍了强场与快点火物理的研究进展，在理论基础部分，阐述了激光与等离子体相互作用的基本原理、超热电子的产生等问题。介绍了超热电子在高温高密等离子体内的行为，包括相对论电子的单粒子行为和超热电子流的输运，随后介绍了超热电子行为的实验诊断方法。 单光子计数型CCD是Ka及特征线测量的重要仪器，在中国计量科学研究院对该型CCD进行了精确标定，获得了该型CCD的能量特性、不同能点的探测效率。结果表明：该型CCD产生一个计数所需的光子能量约为6.453eV；在该型CCD的有效能区内，不同能量的入射光子，其探测效率不同，在5.3 kev处获得最高探测效率66％。 在中国工程物理研究院激光聚变研究中心的SILEX-I超短脉冲激光装置上，利用已标定的单光子计数型CCD建立了Ka特征线谱仪，进行了复合靶Ka特征线实验。复合靶的设计包括示踪层、荧光层、CH层三层。在国内首次定量测量了不同材料的荧光产额，研究了靶前、靶后，不同材料厚度、不同激光功率密度时的荧光强度和单色性。结果表明：随着入射激光能量的增加，光子产额呈近似线性提高；当激光功率密度提升到相对论功率密度(～10<18>W／cm<2>)时，Ka光子产额会有量级的增加；Ka光子的转化效率在10<-6>～10<-5>之间，主要依赖于入射激光的强度和能量；示踪层厚度对Ka光子产额也有较明显的影响，随着示踪层厚度的增加，Ka光子产额下降，主要是由于超热电子在厚靶中输运沉积了更多的能量；高信噪比下Ka光子产额高，相同能量下，光子产额约为低信噪比时的两倍；比较了靶的前向和背向X射线谱，背向的X射线谱更具单色性。