软 X射线激光,由于其具有的波长短、单色性好、脉冲窄等其他光源不能同时拥有的特点,在诸如高温高密度等离子体诊断等领域,具有无法替代的应用前景。目前,在众多的小型化软X射线激光方案当中,毛细管放电软X射线激光具有装置体积小、搭建运行成本低、单发能量高、重复频率高等特点,是最有希望实现大规模实验室应用的方案。在理论和实验两方面,对毛细管放电软X射线激光进行深入研究。理论上模拟了毛细管放电等离子体Z箍缩过程。实验上,在低气压成功实现毛细管放电46.9 nm软X射线激光的基础上,本论文搭建了一整套,大电流主脉冲毛细管放电软X射线激光装置,开展类氖氩软X射线激光研究。在理论方面,编写了一维柱对称磁流体力学程序,并利用该程序对不同内径毛细管中,不同初始气压的Z箍缩过程进行了模拟,得出Z箍缩过程中等离子体状态的空间分布随时间的变化。通过模拟获得了在激光产生时,如电子温度、电子密度、类氖氩离子密度等状态在空间上的分布情况。对内径、初始气压对毛细管中的Z箍缩过程的影响进行了分析。对使用内径3.2 mm和4.0 mm毛细管的最佳气压条件下,增益系数之间的差别进行了分析。利用大电流主脉冲毛细管放电装置,进行毛细管放电软X射线激光研究。同时,研究预脉冲过程中的等离子体状态,以及Ar原子和Ar+离子丰度随时间的变化。对预电离等离子体进行诊断,测量了由预电离等离子体发出的自发辐射强度随时间的变化,以及时间积分光谱,研究不同预脉冲条件对软X射线激光的影响。利用内径为3.2 mm和4.0 mm的陶瓷毛细管,在主脉冲电流幅值为26 k A的条件下,研究了气压和预主脉冲延时对毛细管放电泵浦类氖氩6.9 nm软X射线激光实验的影响并获得了最佳实验参数。使用内径4.0 mm和3.2 mm陶瓷毛细管时,在最佳条件下测得46.9 nm激光的增益系数分别为0.86 cm-1和1.3 cm-1,实现了46.9 nm激光的深度增益饱和。深入研究了毛细管放电46.9 nm激光的脉冲持续时间和激光光强分布。首先,在激光脉冲宽度方面,分别利用内径3.2 mm和4.0 mm毛细管,在最佳初始气压条件下,测量了激光脉冲宽度随增益介质长度的变化。同时,模拟了激光脉冲宽度随增益介质长度的变化,解释了激光脉冲宽度的演化机理。测量了不同初始气压条件下的激光脉冲宽度。结合等离子体Z箍缩过程的理论研究结果,对不同气压条件下的激光脉宽演化过程进行了分析。利用软X射线平场谱仪,对内径3.2 mm和4.0 mm毛细管中,不同初始气压条件下获得的激光光强分布进行测量,计算最佳条件下的激光束散角,并对实验结果进行分析。针对实现毛细管放电类氖氩69.8 nm C线和72.6 nm E线的激光输出开展了研究。首先,通过降低主脉冲电流幅值和降低初始Ar气气压,获得了较高的电子温度和较低的电子密度的Z箍缩等离子体,该等离子体状态有利于69.8 nm和72.6 nm激光输出。实验中,在主脉冲电流幅值12 k A和初始气压14 Pa的条件下,实现了69.8 nm和72.6 nm激光输出,其中69.8 nm激光增益系数达到0.34 cm-1,增益长度积达到11。同时利用MHD程序对产生69.8 nm激光时的等离子体状态进行了模拟,对产生69.8 nm激光的等离子体状态进行了分析。本文对毛细管放电过程中的等离子体Z箍缩过程,以及其对类氖氩软X射线激光的影响进行了细致的研究,所得的理论和实验结果,对毛细管放电软X射线激光的发展具有的一定的推动作用。