本文系统性的研究了用于同步辐射光源的准直、聚焦和成像器件——X射线折射透镜。为了获得更小的聚焦光斑,基于此提出了X射线Kinoform渐进聚焦折射透镜设计。对绝热设计的笛卡儿椭圆再聚焦透镜的纳米聚焦性能与其他众所周知的抛物面复合折射透镜（包括简单的凹型和Kinoform型）进行了比较。利用光束传播法（Beam propagation method,BPM）模拟结果表明,与其他基于抛物面形透镜的设计相比,例如,不考虑再聚焦效应的绝热聚焦透镜（adiabatically focusing lenses,AFL）,基于理想笛卡儿椭圆透镜（Ideal Cartesian Oval Refocusing Lens,OVAL）的设计确实显著改善了聚焦性能。这说明了优化复合透镜设计对提高纳米聚焦透镜性能的重要性。论文取得的主要研究成果如下:1.用程序语言实现了X射线光束传播的模拟。该模拟程序能够有效的得到X射线光束在透镜以及自由空间的传播,为找到聚焦性能最优的透镜提供了基础。2.系统的比较了长形Kinoform透镜（Long Kinoform lens,LKL）和短形Kinoform透镜（Short Kinoform lens,SKL）的聚焦特性。SKL同时具有衍射和折射性质,因此在其主焦点的位置外,还会形成多个次级焦点;但由于SKL受边缘衍射效应的影响较小,因此在效率和焦点尺寸方面都优于LKL。然而,LKL只有一个焦点,与SKL相比,这是一个巨大的优势;可以通过改变透镜的形状设计来减小波前畸变,由此可以获得更小的聚焦尺寸和更高的强度增益。3.系统研究了X射线Kinoform渐进聚焦折射透镜的聚焦特性。从复合折射透镜（compound refractive lenses,CRL）入手,分析了其聚焦特性,结果来看,相比于聚焦来说其更适用于准直;由此,为了得到更好的聚焦性能,设计了抛物面型的绝热聚焦透镜,模拟结果表明,孔径100微米的、用Si作为透镜材料的LKL AFL对光子能量20ke V的X射线聚焦,可以得到24.42纳米（Full Width at Half Maximum,FWHM）的焦斑、320多倍的光强增益。为了进一步探寻折射透镜的聚焦性能,基于理想笛卡尔方程的三次X射线近似解进行透镜表面的设计,孔径、透镜材料和X射线光子能量均不变,采用Kinoform透镜的孔径与光束横向尺寸匹配的设计,设计了理想笛卡儿椭圆再聚焦Kinoform折射透镜（LKL OVAL）。模拟结果表明,该透镜可实现13.56纳米（FWHM）焦斑、同时可实现峰值增益高达700多倍;这为提高纳米聚焦折射透镜的聚焦性能提供了一种可行的设计方法。