X射线的诊断技术广泛应用于天体物理、激光聚变、惯性约聚变点火研究、物质组成分析等领域，尤其是近年来问世的新型光源如自由电子激光、高次谐波光源等，能够产生超短的光脉冲，对这种超短 X光的光谱分析让人类对物理过程的认知扩展到了超快过程领域，为物质的元素、物相、晶体结构，产品、材料的无损检测、微电路的光刻检验及人体的医疗检查等提供了重要的分析手段，广泛应用于科学、医疗、卫生、军事及工农业等各个方面。XUV(Extreme Ultra-Violet)光的单色化需要有一定能量分辨的色散元件，如两块光栅构成的单色器、OPM（Off-plane Mounting）单色器等，然而这些单色器都使用了多块光学元件，会使得传输效率降低。而反射式波带片集色散、聚焦于一体，当在离轴工作模式时能排除零级背景光，且理论聚焦尺寸可小于体衍射的10 nm限制。这些特性使得用它构造的光学系统传输效率更高，且简化了单色器的设计，因此这种光学元件一提出，就引起了国外学者的关注。目前，国外已在同步辐射束线、自由电子激光和高次谐波等光源中成功使用反射式波带片，实现了光源的单色化和一系列谱仪应用，并取得了好的成果。普通的反射式波带片是基于光栅方程，分光得到的准单色光中不可避免会叠加谐波成分，使得光谱纯度下降，并为后续的解谱带来不便。本文的主要内容如下：　　首先介绍了X射线的应用、几种X射线光源和反射式波带片相关的基本理论：包括标量衍射、光线追迹和菲涅尔、Gabor波带片等。接着阐述了反射式波带片的结构、构造方法和基本原理，并基于标量衍射理论对反射式波带片的衍射特性进行了模拟分析；提出了一种单焦点的一维反射式波带片，模拟结果表明其能够有效抑制高级焦点。其次，设计制作了用于验证衍射特性的可见光波段的反射式波带片，基于光线追迹原理对所设计的反射式波带片进行了模拟，并通过实验验证了其的衍射特性。　　最后，根据理论分析和实际应用情况设计了用于激光等离子体光源和微波等离子体光源的参数分析的基于反射式波带片的软X光谱仪，包括谱仪的光学和机械设计。为国内的新型光源单色化和反射式波带片的相关应用打下理论和实验基础。