本文描述了所研制的超环面镜透射光栅和狭缝光栅两种软X射线透射光栅谱仪,并分别阐述了两种光谱仪的结构原理.前者是本文研究的重点,采用超环面镜作前置光学系统、大面积透射光栅作分光元件为了提高系统的集光效率,使软X射线透射光栅谱仪的传输效率得到很大提高.后者作为对比实验,可以证明前者的传输效率的确有了很大的提高.经过具体的分析计算确定了超环面镜的结构参数,并使用SHADOW光线追迹软件进行了模拟计算得到最佳像斑,给出光谱分辨率随超环面镜的有效聚光面积的变化关系曲线,同时给出了光栅的衍射效率随波长、厚度等的变化曲线,最后拟合出光谱仪的传输效率计算公式.并对光谱分辨率的影响因素从光源展宽、超环面镜的有效使用尺寸和表面粗糙度、狭缝的宽度等几个方面加以详细论述.在相同的实验条件下,运用两种软X透射光栅谱仪拍摄了不同靶材的激光等离子体软X射线光谱图,并用显微密度计测出其相应的密度变化曲线,进行了光谱分析.实验过程中,超环面镜光谱仪只需打靶几发甚至一发就可得到清晰的光谱图,而狭缝光栅需要打靶上百发甚至上千发才能得到清晰的光谱图.由此证明,前者的设计方案具有正确性和可行性.