在强激光与物质相互作用过程中,通过烧蚀过程可以驱动一个向内传播的压缩波,控制激光驱动波形,可以实现强冲击加载或准等熵加载等多种压缩方式,这使得大型激光装置成为一种极具潜力的材料压缩特性实验研究平台。然而,要在激光装置上开展材料压缩特性研究,除了建立高压材料加载方法之外,还需要发展相应的材料压缩及热力学状态参数诊断方法。扩展X射线吸收精细结构谱技术（Extended X-ray Absorption Fine Structure,EXAFS）是在高压凝聚态物理研究中经常使用的诊断技术,因为对原子短程序的敏感,EXAFS在揭示局域原子结构方面十分有效。特别是,因为它对局域结构无序和热无序敏感,EXAFS能同时提供被研究物质的温度信息。利用它还能在原子层面上对物质结构相变进行研究。因此,人们考虑在大型激光装置上采用同样的方法对压缩物态进行诊断。但是,在大型激光装置中,要采用EXAFS技术对高压物态进行诊断测量,存在以下困难:激光装置一般采用激光驱动的X射线源,为ns量级的X射线脉冲辐射;压缩物态为瞬态,存在时间为ns量级;样品压缩过程中均匀性不易控制:EXAF谱信号相对较弱,受噪声和温度影响较大。正因为存在上述的困难,在大型激光装置上采用EXAFS技术对压缩物态进行诊断不易实现。但是,由于EXAFS信号对样品温度敏感,使得它成为激光装置上对样品温度进行原位（in situ）测量的一个重要方法,这也正是人们对它有着浓厚研究兴趣的原因之一。在国际上,这方面的研究正在开展,已取得了一些很有意义的结果;但在国内的大型激光装置上,这方面的研究才刚开始涉及,还未见公开报道的研究结果。本论文工作主要围绕大型激光装置上压缩物态EXAFS技术研究进行展开,按照循序渐进的方式,对该问题进行了一系列的研究,取得了良好的结果,并在神光Ⅲ原型装置上建立起压缩物态EXAFS参数诊断技术。这也是国内大型激光装置上首次开展的对该问题的系统性研究,研究结果对该研究方向的发展具有重要意义。本论文工作的主要内容概括如下:1、通过文献调研分析,理论推导等,回顾了大型激光装置上EXAFS技术研究的发展历史,弄清楚了国内外研究现状,明确了该项研究的目的、意义,分析了发展该技术的要点、难点,阐述了 EXAFS技术参数测量的基本原理和适用范围;2、通过数值计算对德拜瓦勒因子进行了研究,得到了金属Ti、V、Fe德拜瓦勒因子与压缩率、温度的变化关系。德拜瓦勒因子是将EXAFS谱与样品温度量关联起来的重要参数,是采用EXAFS技术进行样品温度参数诊断的主要依据;3、为控制变量,暂时排除压缩率及瞬态背光源的因素,集中研究EXAFS谱与温度的关系,在同步辐射装置上开展了不同温度的EXAFS谱的实验研究。通过该项实验,研究了 EXAFS谱随温度变化的趋势,从实验上获得了德拜瓦勒因子与样品温度的关系,并通过对不同温度EXAFS谱的数据拟合,演示了 EXAFS谱参数测量的原理,为大型激光装置上EXAFS技术的研究提供了数据支撑。4、基于神光Ⅲ原型装置,进行了 EXAFS靶的设计,包括靶结构设计,背光源设计,EXAFS样品设计,EXAFS谱晶体谱仪设计,准等熵压缩过程设计等。该靶结构为双靶,同时兼顾多种诊断设备,样品兼顾EXAFS谱测量、准等熵压缩和VISAR测量,设计相对较为复杂,需综合考虑到多方面的因素。经过实验验证,该靶结构设计合理,能很好地完成EXAFS实验,且能同时完成多个相关参数的测量。5、基于神光Ⅲ原型装置,采用上述EXAFS靶设计结果,完成了一系列的静态、压缩物态样品的EXAFS技术实验,建立起大型激光装置上的EXAFS参数技术。在实验中我们获得了良好的EXAFS谱,并通过EXAFS谱测量观测到金属Ti在准等熵压缩过程中的相变现象。实验中同时测到了金属Ti的α相和ω相的压缩态EXAFS谱,两者的对比充分确认了金属Ti的结构相变。通过实验数据处理,我们获得了压缩物态的状态参数压缩率C和温度T,完成了压缩物态的参数测量。6、为进一步完善和优化神光Ⅲ原型上的EXAFS诊断技术,开展了适用于EXAFS谱测量的背光源实验研究,分别获得了CH球靶、玻璃球靶和金属靶在不同能段的背光源特性。通过CH球内界面掺Cl原子的方法,将CH球靶背光源亮度提高10倍以上,获得了亮度高、谱平滑、光源直径小的背光源,十分有利于下一步EXAFS技术研究。实验中完成了原型装置上对金属Ti、Fe、Al的EXAFS技术的探索,获得了信噪比良好的金属Ti、Al EXAFS谱,为下一阶段EXAFS技术实验研究的展开提供了技术和数据支撑。