Криогенная мишень непрямого облучения необходима для проведения исследований в области лазерного термоядерного синтеза на установке мегаджоульного уровня энергии. К твердому слою топлива в мишени предъявляются высокие требования: шероховатость внутренней поверхности криослоя должна быть в пределах 1 мкм, отклонения от сферичности и концентричности - менее 1%. В настоящей работе описаны результаты исследований, направленных на выполнение данных требований, а именно формирование криослоя и диагностика его параметров. Благодаря методу медленной кристаллизации криослоя с одновременным нагревом ИК-излучением удается получать повторяемые результаты: отклонения от концентричности и сферичности внутренней поверхности криослоя в пределах 2%, шероховатость - в пределах 20 мкм. Выполнено сравнение теоретических тепловых расчетов конструкции мишени с экспериментом. Разработан комплекс программ на основе оптического теневого метода, позволяющий дозировать жидкое топливо при наполнении оболочки в процессе проведения экспериментов, выполнять диагностику параметров твердого криогенного слоя, оценивать корректность результатов диагностики.