磁场普遍存在于天文环境中,它与广泛存在于宇宙空间的等离子体（如恒星、星云、星际介质、吸积盘和喷流等）相互作用,产生了丰富的宇宙磁流体现象。从地球物理到太阳物理,从河外星系到星际空间,人们对天文现象的探索激励着磁流体力学的发展和完善。实验室天体物理让人们在实验室环境中即可产生高能量密度物理条件下的极端现象,用于模拟宇宙空间发生的天文现象,尤其对于超过天文观测极限的天文现象是很好的补充。另一方面,实验产生的等离子体可以得到更加充分的诊断,尤其是等离子体磁场位形和电子密度。该方法为磁流体力学或流体力学描述的天体演化理论提供了重要的验证途径,同时也在修正我们对天文现象的认识。近年来受到广泛关注的磁化喷流系统就是典型的宇宙磁流体动力学研究对象。喷流的发射、准直和传播过程能够非常生动地展示磁场对等离子体运动的影响。本文介绍了一系列典型的磁化喷流实验,用于演示等离子体喷流在发射区磁箍缩力下的加速机制。我们发现:（1）此类加速机制与非相对论原恒星（Young Stellar Object,YSO）喷流的相关性更大,但是与高度准直的相对论活动星系核（Active Galactic Nuclei,AGN）喷流相关性较弱。（2）磁场对等离子体出流的准直作用集中在两个方面:环向场磁冻结和极向场汇聚流。磁冻结效应对于具有一定温度的YSO喷流有效,对于AGN喷流主要是作用在喷流外层具有一定温度的重子等离子体上。轴向场准直机制对于YSO和AGN都有效。实验室产生强磁场提供了一个用于研究等离子体物理,粒子束物理,天体物理,材料物理,和原子及分子物理的实验测试平台。激光与电容线圈靶相互作用产生强磁场的技术日趋成熟,该方法在实验室天体物理研究中一个典型的应用是调制等离子体出流。本文介绍外加几十特斯拉的磁场调制激光烧蚀等离子体的实验。通过铝离子X射线光谱诊断得出等离子体状态的改变,谱线诊断范围为1540e V到1645 e V。实验结果表明,磁场能够有效地约束等离子体膨胀,并通过各向异性的热传导机制提高靶面附近的等离子体电子温度。此外,本文通过纳秒激光与涡旋线圈靶相互作用产生极向磁场准直的等离子体出流的实验,演示了开普勒吸积盘-喷流系统的发射场景。激光驱动的强磁场在快点火激光聚变研究中也具有重要的应有价值——用轴向磁场准直相对论电子束以提高激光-点火中心能量耦合效率。相对论强度(≥1018 W/cm2)的短脉冲激光能够瞬间离化固体表面,产生兆安培量级的电子流。就像驱动激光一样,这种兆安培的电流以及它激发的百特斯拉量级的磁场也是超短脉冲形式的。但对于靶后超热电子而言,这样的脉冲磁场依然可以视为“静态”并对束流到调制作用。本文介绍了用短脉冲激光与微型多匝金属螺线管相互作用的粒子束-磁场实验,构建了相对均匀的准静态磁场环境。已有的实验和模拟结果显示,该构型的磁场能够有效减小电子束发散角。在皮秒光实验的基础上,可以进一步缩小螺线管尺寸并用飞秒激光驱动,以获得更强的磁场。在激光等离子体实验中,常常需要对粒子束进行定量的二维空间探测。GAFChromic辐射变色膜（RCF）作为一种连续介质,具有优良的空间分辨率。与前几代产品相比,新一代RCF（HD-V2、MD-V3、EBT3）在数据完整性和剂量精度方面也有所改进。对于绝对剂量的测定,需要知道膜片的响应效率（RE）。而RE受到辐照离子的类型和初始能量的影响。理论上,每一种元素在各个能段都有不同的致色效率。所以,获得完整的RE数据所需要的标定工作量是巨大的。本文以标定HD-V2型的RCF对单能氩离子的剂量响应特性为例,提出用δ射线理论计算不同种类的离子响应效率,用于估算RCF对某种未标定的离子的响应。同时,我们给出了RGB三色定标函数以应用于多通道膜片的剂量测定。这些结果有望在HEDP实验中为测定离子剂量提供参考。