惯性约束聚变反应中，点火条件要求热核燃料必须达到高温、高密度的等离子体状态，密度ρ与压缩后的半径R乘积必须满足条件ρR＞0.3g/cm2。ICF靶丸要求燃料初始密度高，单壳层靶的球壳材料很难承受如此高的压力，因此，一般采用燃料处于冷冻状态的冷冻靶。冷冻靶中常用氘氚(DT)冰和氘氚(DT)气体作为聚变燃料。在不同的靶丸中，DT冰层的厚度不同，一般为80～100μm，密度约为0.25g/cm3，表面粗糙度(Rq)＜1μm。氘(D)、氚(T)燃料发生反应持续一定的时间，消耗的氘需要进行补充。目前用的DT冰或DT气体聚变燃料无法自增值氚，氚的补充主要依靠外界来源。如果增加DT冰层的厚度来增加燃料容量，又会增加DT冰层的表面粗糙度从而影响点火。作为一种聚变燃料，氘氚化锂(LiDxT1-x)中同位素6Li，7Li与中子反应，生成的氚可以再回收利用，也能有效地利用中子，起到慢化中子的作用。而且它的氘氚(DT)密度高，DT比可调，当x=0.25或0.5时，DT密度与DT冰几乎相同，此性质可能用于不增加激光惯性约束聚变(ICF)点火靶丸容积和充气压力的情况下增加燃料储量和燃烧持续时间，如果靶丸设计适当（聚变中子充分慢化）还可能利用6Li，7Li造氚，上述设想可能在一定程度上能够突破冷冻靶氘氚燃料填充上限，解决目前靶丸燃料自持的问题。　　另一方面，惯性约束聚变中等离子体发射的光主要集中在0.1～1.5KeV的软x光能区。在ICF研究中，研究激光等离子体有着十分重要的意义，它直接关系到靶丸能否获得均匀辐照、对称压缩而实现内爆。而软x射线多层膜元件是研究激光等离子体发射软x光谱理想的分光元件。目前，在软x射线的中长波段(10nm＜λ＜20nm)，已经研制出了具有高反射率的多层膜，而在软x射线短波段(0＜λ＜10nm)和长波段(20nm＜λ＜30nm)，高反射率多层膜膜的研究仍处在探索阶段。锂氢同位素化合物对软x射线波段几乎透明，是软x射线多层膜的理想间隔层材料。故锂氢同位素化合物有望作为ICF中的聚变燃料和软x射线多层膜反射镜间隔层材料加以运用，对此进行研究具有相当大的科学意义和应用价值。　　尽管锂氢同位素化合物在ICF和软x射线多层膜中有巨大的潜在应用背景，但是要将其优良的性质充分发挥利用，还有许多问题尚需解决，如锂氢同位素化合物的结构、密度、水解及其薄膜制备过程中面临的表面粗糙度等一系列问题。本论文针对以上问题，对锂氢同位素化合物的晶体结构、密度、热力学性质、光学性质、与水的反应动力学过程和锂氢同位素化合物薄膜的制备技术进行了初步研究。计算结果与已有的实验和理论结果吻合较好，获得了一些国内外未见报道的理论和实验结果。这些结果不仅对理解锂氢同位素化合物的性质有益，而且为其在ICF中的应用奠定了理论和实验基础。本论文的主要研究内容如下:　　(1)运用Materials studio4.0软件中的CASTEP模块，采用掺杂的方式构建不同x值的锂氢同位素化合物的晶体结构，运用平面波赝势结合广义梯度近似的密度泛函理论方法来优化不同x值的LiHxD1-x，LiHxT1-x和LiDxT1-x晶体结构，计算得到了LiH(LiD、LiT)的晶格常数和密度值，首次获得了LiHxD1-x，LiHxT1-x和LiDxT1-x晶格常数和密度值。研究发现LiD0.5T0.5和LiD0.25T0.75中DT密度几乎与DT冰相当，从理论的角度支持了氘氚化锂可用于不增加点火靶容积和充气压力的情况下提高聚变燃料容量，延长燃烧时间的设想，对发展新型的聚变燃料有重要的指导意义。　　(2)采用Gaussian03程序中的B3LYP密度泛函的方法确定LiH(D、T)分子在不同温度下的热力学函数值，结合准简谐Debye模型研究LiH(D、T)分子的振动内能、熵随温度的变化及其生成热力学函数。研究发现锂吸氢（氘、氚）的过程均为放热、熵减小的过程，同温下，氢、氘、氚的平衡离解压的关系为:P(H2)＜P(D2)＜P(T2)。说明在相同压力下，氢置换氘、氚，及氘置换氚在热力学上是有利的，为采用同位素置换制备锂氢同位素化合物薄膜提供了理论指导。　　(3)采用Gaussian03软件模拟研究LiH(LiD、LiT)与水的反应动力学过程，首次得到了LiD，LiT与水反应的活化能、反应热及不同温度下的反应速率。研究发现LiT与H2O的反应能垒最低，反应速率最大，反应几率最大。同一反应，随温度的减小，反应速率常数减小，反应几率减小。说明室温条件下，LiH(LiD、LiT)不稳定，低温条件能减小其与水的反应速率，达到较稳定的状态。这一结论对防止其水解有重要的指导意义。　　(4)运用多层膜设计软件系统地计算软x射线波段(0＜λ＜30nm)，不同中心波长处，不同材料对的软x射线多层膜反射率，得到各中心波长处，具有高反射率的材料配对、周期厚度、周期数和材料配比等结构参数。首次计算了含有U和LiH(LiD、LiT)核材料的软x射线多层膜在不同中心波长处的反射率，在软x射线长波段(20nm＜λ＜30nm)获得了具有高反射率的膜系。分析了影响软x射线多层膜性能的因素，为实验制备软x射线多层膜提供了理论指导。　　锂氢同位素化合物薄膜，在微动力资源、托卡马克、惯性约束和软x射线多层膜等领域得到了密切的关注。但是由于6Li和氚同属战略物资，价格昂贵，而氚又属于放射性的有毒物质，在实验制备中不适于大规模应用。天然Li和6Li，H，D和T的化学性质相同，物理性质相似，本论文用氢化锂(LiH)替代研究，获得有用的研究结果。运用磁控溅射和脉冲气相沉积方法制备金属钼吸收层和氢化锂薄膜，并对其结构和性质进行了研究，主要内容如下:　　(1)探索金属钼吸收层的制备技术。运用脉冲激光沉积方法在不同基片温度和激光能量密度条件下制备金属钼薄膜，得到了均方根粗糙度小于5nm，膜层均匀的薄膜。基本掌握了制备钼吸收层的工艺条件。　　(2)探索氢化锂薄膜的防分解技术。首次运用聚乙烯膜解决氢化锂薄膜的边缘渗透问题。采用磁控溅射沉积方法在硅基片上制备金属铝薄膜，探讨厚度对薄膜的结构和表面形貌的影响，基本掌握制备金属铝薄膜的工艺条件。研究结果表明，铝膜呈多晶态，沿(111)晶面择优生长，晶粒尺寸在8.21～8.97nm范围内，随着铝膜厚度的增加，薄膜的平均晶粒尺寸逐渐变大，晶面间距逐渐变小，应力减小。膜厚为55nm时，铝膜较均匀致密。在此基础上，制备一系列的不同厚度铝保护膜的氢化锂薄膜，通过x射线衍射和红外光谱的测试，分析铝膜厚度对氢化锂薄膜的防分解作用，初步确定能起防护作用的铝膜厚度为55nm，为氢化锂薄膜的防分解工作提供了一些实验依据。　　(3)采用脉冲激光沉积方法，在不同靶基距和反应气压的条件下，制备了表面粗糙度小于50nm的氢化锂薄膜，基本达到了ICF中燃料层对表面质量的要求，掌握了制备氢化锂薄膜的工艺条件。研究了靶基距和反应气压对氢化锂薄膜沉积速率和表面质量的影响。结果表明，在一定的氢压范围内(0.1p≤P≤15p)，薄膜的表面粗糙度随着氢压的增加而增大。　　这些研究结果有助于我们了解锂氢同位素化合物的性质，为实验上制备氢化锂薄膜和软x射线多层膜提供了理论指导和实验依据。