材料的高压状态方程是武器设计的重要参数；也是目前世界前沿学科—惯性约束聚变领域中的重要研究内容；同时，它在天体物理、星际物理、地球物理、高密度等离子体及材料研究等许多学科领域中都具有重要的科学应用价值。 近二十多年来，随着高功率激光器的陆续建立和不断完善，逐步打开了一条在实验室利用高功率激光驱动产生的强冲击波进行材料高压状态方程研究的技术途径，而现在面对全面核禁试，开展实验室激光驱动状态方程研究则显得尤为重要，是本学科发展的一个必然趋势。 激光驱动状态方程实验研究已获得了一些材料在TPa范围的雨贡纽数据，但是这些实验数据大多是用阻抗匹配法得到的，它们的可靠性极大地依赖于标准材料的雨贡纽数据，而往往在所测的TPa压强范围内，并没有相应的标准材料的雨贡纽实测数据。因此，在TPa压强范围内进行状态方程参数的绝对测量一直是世界各国有关科技工作者努力试图解决的问题。 众所周知，高功率激光驱动飞片空腔靶技术在实验状态方程研究中主要有两个方面的应用：一是作为压力放大器（即增压效应），另一是可能作为绝对测量的手段。而实现绝对测量的关键是：（1）飞片与靶实现对称碰撞或近似对称碰撞；（2）靶中冲击波传播存在稳定区并有一定的长度，以利于测量和制靶，提高测量精度。而目前，尽管国内外对激光加速飞片的状态和碰靶响应情况也进行过一些研究，但还没有见到非常可靠的判断。 为此，本论文以探索激光驱动高压状态方程绝对测量方法为研究目标，采用理论与实验相结合的原则，研究激光直接驱动铝飞片碰撞铝靶的物理过程，给出比较详细的飞片飞行状态和靶中冲击波传播特征的物理图像，同时进行了状态方程绝对测量的实验探索，得到了一些全新的结果。 首先，数值模拟了激光直接驱动铝飞片碰撞铝靶模型，对各种物理参数对 中文摘要飞片飞行状态和靶中冲击波特性的影响程度进行了比较详细的研究，得到了比较全面的物理数据和物理图像，对整个的物理过程有了比较深刻的理解。模拟结果表明，激光功率密度和脉宽、飞片厚度、碰靶距离以及靶材料等对飞片飞行状态和靶中冲击波特征有明显的影响，如果激光条件和靶结构匹配，飞片与靶可能实现对称碰撞或接近对称碰撞，而且可在靶中获得具有较好稳定性和增压适度的高压冲击波，利用合适的飞片空腔双面台阶靶，可能实现状态方程的绝对测量。 然后，采用一维特征线解析方法计算了有密度和速度空间分布的飞片碰撞静止的平面靶模型，揭示了靶中冲击波传播的增长与衰减的规律，计算结果与数值计算结果非常吻合，也可在靶物理设计时提供参考。 根据数值模拟结果，我们确定了靶参数，采用离子刻蚀的方法制作了双面台阶靶，靶结构参数基本符合实验要求；同时采用高真空磁控溅射镀膜法和高精密金刚石车床分别加工了阻抗匹配靶和斜面靶。 最后进行了状态方程绝对测量的实验探索，着重研究了“神光一11”装置光束均匀照明系统的辐照均匀性和驱动冲击波的平面性，几种考核结果是自洽的，从实验上论证了均匀照明系统设计模拟程序的可靠性，结果还表明，在目前的激光条件和均匀照明系统下，我们无法得到平面性良好且范围较宽的冲击波，不能进行状态方程的实验研究。我们认为飞片空腔双面台阶靶实验可以继续进行，有进一步研究的必要和意义，如果冲击波的平面性、稳定性、干净性好的话，加上更为合理的靶设计，可能是一种进行高Z材料状态方程绝对测量的有效方法。 本论文的完成得到了国家高技术八六三计划状态方程课题的资助和指导。