成分密度渐变涂层是一种由两种密度相差较大的元素其含量随厚度线性变化形成的一种薄膜材料。在惯性约束聚变（ICF）物理实验中,成分密度渐变涂层可作为双壳层靶内层材料,以缓解双壳层靶在点火过程中产生的流体力学不稳定性扰动增长的问题。而由于ICF物理实验的不断进步,需要探索制备满足ICF实验要求的低表面粗糙度成分密度渐变涂层。所以制备成分密度渐变涂层并探索薄膜沉积过程中的表面粗糙度的演化机理是我们研究的重点内容。本文采用超真空直流磁控溅射设备以共溅射的方式制备成分密度渐变涂层,通过系统研究不同因素对成分密度渐变涂层的影响,本文主要总结了以下三个方面的内容,同时在高Z-低Z（Z为原子序数）成分密度渐变涂层研究中取得了一些突出的结果:（1）研究了不同低Z元素对平面成分密度渐变涂层表面粗糙度的影响。结果表明:在平面上的三种高-低Z成分密度渐变涂层中,钨/铝渐变涂层的表面粗糙度最小,其Rq值为4.2±0.3 nm;钨/碳渐变涂层其次,Rq值为5.2±0.4 nm;钨/铝渐变涂层表面粗糙度最大,为5.3±0.6 nm。钨/碳渐变涂层在溅射过程中形成WC_1-x,同时α相钨和β相钨分别出现在钨/硅和钨/铝渐变涂层中。通过分析发现,不同低Z元素对成分密度渐变涂层的表面粗糙度会造成很大的影响。（2）研究了不同厚度对平面上三种成分密度渐变涂层表面粗糙度的影响,结果表明:在钨/碳渐变涂层中,表面粗糙度随厚度的增加出现先增大后减小的趋势,其中薄膜厚度为2.5 um时表面粗糙度最小,为1.36 nm;在钨/硅渐变涂层中,表面粗糙度随厚度的增加出现先减小后增大,然后再减小的趋势,其中薄膜厚度为1 um时表面粗糙度最小,为1.16 nm;钨/铝渐变涂层中,表面粗糙度随厚度的增加呈现逐渐增大的趋势,而当薄膜厚度为0.5 um时最小,为6.01 nm。对于每一种成分密度渐变涂层,厚度对其表面粗糙度的影响是不一致的。（3）研究了不同低Z元素对PAMS微球表面成分密度渐变涂层的影响。结果表明:在PAMS微球表面的三种成分密度渐变涂层中,W/C涂层的表面粗糙度为55.6±9.0nm,W/Si涂层表面粗糙度为62.9±7.5 nm,W/Al涂层表面粗糙度为67.9±11.4 nm。涂层表面粗糙度的影响因素包括不同的低Z元素、涂层的晶粒尺寸大小和薄膜的物相组成等。本文通过磁控溅射方法制备了不同参数条件下的成分密度渐变涂层,系统的分析了不同条件下薄膜的结构、组分和表面粗糙度的影响因素。所制备的成分密度渐变涂层符合渐变结构且表面粗糙度低,是ICF物理实验中双壳层靶内层材料的候选之一。