近年来,由于X射线光刻技术,空间技术,以及激光引爆的惯性约束聚变(ICF)的过程诊断等的需求,X射线成像技术迅速发展。X射线在介质中被强烈地吸收,再加上介质的折射率在X射线波段略小于1,这些因素给X射线成像增加了很多难度,常规的成像方法难以适应X射线波段。目前多采用掠入射反射成像和编码孔径成像方法。本文详细地论述了我们根据使用要求所设计的非共轴掠入射反射成像KBA X射线显微镜系统。鉴于KBA显微镜系统结构的特殊性,一般的光学设计CAD软件难以适应,我们编写了适用于KBA显微镜系统的光路计算程序,并利用这个程序进行了大量的光路计算。本文从光学设计的角度出发,在KBA显微镜的结构设计、像差分析、成像质量评价和误差分析等方面做了深入的研究和分析,并提供了大量的数据,这些数据是分析KBA显微镜系统的合理性及系统加工和装调的可靠依据。从分析的结果来看,所设计的KBA X射线显微镜是一个消像散的系统,但存在球差,慧差。在2mm视场的范围内,分辨率可以达到5～7μm,4mm视场内的分辨率优于25～30μm,符合使用要求。