光的表面散射和材料表面的粗糙度有着直接的关系,因此散射光会携带着关于材料表面特征的信息。所以可以根据散射分布,可以用来测量表面粗糙度,或检测表面的缺陷以及不均匀性。在制造过程或测试环境中光散射技术有着广泛的应用。而另一方面,对于表面的散射分布情况,可以用双向反射分布函数BRDF的理论分析,通过散射光测量可以给出表面的BRDF,可以用于渲染图像等计算机图形领域。所以我们希望通过研究材料的散射光分布,可以对材料表面特性,比如表面粗糙度进行研究,同时根据测得的散射分布对于BRDF建模可以提供数据支持。本文基于BRDF的理论基础,结合实际的测量基础,对于材料表面的散射光分布测量系统进行了设计及实验优化。测试得到的散射分布数据结合表面粗糙度,可以对材料表面特性进行表征,同时根据散射分布得到材料的表面BRDF。在应用于Thomson散射诊断杂散光抑制的前提下,对于吸收材料的散射光分布进行了测量。通过实验测量得到的散射光分布,对吸收材料吸收杂散光的效果进行了研究分析,为Thomson散射诊断的吸收材料的选取提供数据参考。利用设计的散射测量系统,测试了包括反射镜镜面、标准白板、A4白纸、不锈钢、铝合金、黑色氧化铝合金、石墨、黑纸、Thorlabs公司的黑色铝箔、Thorlabs公司的黑色绒布、Avian Black-S发黑涂料和Acktar公司的Metal VelvetTM coated Foil Roll发黑铝箔还有Thorlabs公司的光挡这十几种材料的散射光分布。通过这些材料的散射光测量,首先验证了我们设计的散射测量系统的可靠性。针对测得的材料散射光分布进行分析,对每种材料的吸收杂散光能力进行了详细的研究。得知了 A4白纸和标准白板一样,表面是一种漫反射面;反射镜等光学元件和不锈钢、铝合金等这些金属件是Thomson散射中杂散光的主要来源;而石墨、黑纸及Thorlabs黑色铝箔只能降低近1个量级的杂散光水平,并且还会产生镜面反射杂散光;Thorlabs黑色绒布不会产生很强的镜面反射光,但是不会对1064nm激光有很好的吸收效果;Avian Black-S发黑涂料和Acktar公司的Metal VelvetTM coated Foil Roll发黑铝箔可以降低近2个量级的杂散光水平,这两种材料是很好的吸收杂散光材料;Thorlabs光挡可以降低近3个量级的杂散光水平。考虑到应用范围的话,发黑涂料和发黑铝箔会更实用。并且研究了掠入射下,这些吸收材料的屏蔽杂散光能力,只有Avian Black-S发黑涂料可以在掠入射下降低近2个量级的杂散光水平。最后在Keda Torus Experiment(KTX)装置上开展的Thomson散射诊断,通过测量的反射镜等光学元件和不锈钢等金属材料的散射光分布对杂散光来源进行分析,并通过对吸收材料的散射测量,选取合适的吸收材料,对杂散光在最大程度上进行吸收抑制。在测得的Thomson散射信号中,杂散光已经被抑制到了本底噪声的水平,Thomson散射信号的信噪比得到了明显的改善。