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高压单晶衍射技术是一种新兴的同步辐射高压技术手段，能够解决复杂结构，获得高精度的衍射数据。本论文结合同步辐射和金刚石对顶砧压腔(DAC)技术，在北京同步辐射装置(Beijing Synchrotron Radiation Facility，BSRF)和美国APS(Advanced Photon Source)线站上完善了一套高压单晶数据采集方法，并结合多种单晶数据处理技术，将其针对高压单晶实验遇到的多种实际问题，进行优化、组合、创新;建立一套适用于较完整的高压单晶数据处理方法，并利用这套数据处理方法，对Ge进行了高压下单晶衍射研究，获得电子密度分布随压力的变化关系，为揭示其相交本质提供了新的实验证据。我们进一步发展了一套基于单晶衍射实验技术和数据处理方法，用于研究高压下多晶粒样品的实验方法。并应用到了β-Ge的电子密度分布研究中。 一、通过利用同步辐射和DAC衍射技术，我们完善了一套单晶衍射实验方法，通过对16BM-D实验站的系统测试与多次实验统计结果，制定了成熟的单晶实验装置方案与数据采集方案，在数据处理过程中，解决了金刚石衍射吸收、样品吸收、体积校正等多种实际问题，比较了多种数据处理软件，通过结合最大熵法(MEM)获得了电子密度分布信息。通过多次实验结果的反复验证，证明了该方法的可行性。 二、我们提出了一种适用于高压实验条件下的多晶粒衍射实验方法。该方法考虑了多晶粒样品颗粒度的影响在单晶实验技术基础上进行了改进。高压多晶粒衍射在数据处理过程中需要进行挑点指标化和合并数据等过程并且针对DAC对于倒易空间范围的影响，我们利用逐一选取晶粒的方法获得最好的晶粒数据。该方法在研究β-Ge的多晶粒衍射实验中得到了应用，通过对数据合并精修获得了R1=3.1％和Rfree=2.5％的高质量数据，通过与单晶结果相比较，证明了该方法的合理性。 三、利用同步辐射DAC中的单晶衍射实验得到了高压下α-Ge的结构因子并利用最大熵法计算得到了压力下电子密度分布。结果表明在7.7(0)GPa之前sp3共价键是增加的。更高的压力下直到11 GPaα→β相交前，sp3类电子的分布逐渐减弱，随之而来的是d轨道的杂化增强。d轨道参与成键由Ge的Kβ2(4p-1s)发射谱所证实，发射谱表明了价带内的4s电子在接近相交时减少。α-Ge稳定场中d轨道在价带内缓慢增加和结构相变密切相关。 四、利用同步辐射单晶和多晶粒实验方法，探测了β-Ge加压卸压过程中的结构交化以及电子密度分布变化，发现当压力增加到14.0 GPa时金属性的面间键达到最大值，证明在14.0 GPa前d电子杂化增加，该压力点之后非局域化作用使金属性更强。在多轮卸压实验中我们发现了单晶和多晶粒得到的低压相不一致，证明了样品形态和样品腔环境等因素对于亚稳相的合成有关键作用。卸压到10 GPa左右，发现d电子杂化突然减少，与升压结构相变的压力点相一致，证明了在加压卸压过程中电子密度的变化先于结构相交发生，电子结构的变化是结构相交的诱因。