本论文的主要工作是围绕激光与气体团簇靶相互作用中的X射线产生及电子加速而展开,主要包括以下三部分的内容:激光团簇X射线的产生及优化,气体靶与团簇靶中激光驱动的电子加速,实验室诊断设备研制及实验室建设。　　 第一部分主要是激光团簇相互作用中X射线产生的相关研究。在第二章中我们主要研究了激光对比度及团簇尺寸对团簇K壳层X射线产额的影响。发现使用相同能量及脉宽的激光,在高对比度时团簇的K壳层光子产额较多,同时发现在激光与小团簇(团簇尺寸小于激光焦斑)相互作用时,团簇尺寸最大时K壳层光子产额最大。　　 第三章首次在实验上进行了激光团簇与激光微滴相互作用的区别,并且通过观察激光团簇相互作用过程中空穴离子光谱来研究激光加热团簇初期的演化过程。　　 第二部分主要研究激光驱动的电子加速。在第四章中我们详细介绍了在极光Ⅱ号激光器上进行的自调制激光尾场电子加速实验的最新进展,给出了的初步实验、模拟结果和我们对实验现象的定性分析。　　 第五章我们在实验上研究了100fs,10TW高对比度激光与亚微米团簇气体靶相互作用中的电子加速,在激光前向和纵向都观察到了电子信号,其中激光传播方向上产生了麦克斯韦分布的最高能量达600MeV的高能电子,在激光偏振方向得到电荷量大于3nC的电子,为了验证实验结果,通过进行二维PIC模拟我们发现使用团簇.气体混合靶有利于产生大电量的电子束,与实验结果吻合。　　 第三部分主要介绍了针对实验需要,发展的一些实验室诊断设备,包括离子束角分布实时探测器的设计,高分辨透射式硬X射线谱仪研制。也介绍了部分极光Ⅲ号聚焦状态优化及光路监控的方法,及上海交大激光等离子体实验室设计方案。