中性束注入（Neutral beam injection,NBI）由于加热效率高、物理机制清楚（可有效外推到大装置）成为磁约束核聚变主要的辅助加热和电流驱动的手段之一。射频源相比较与灯丝源有无灯丝升华污染、免维护的优点,此外负离子在1 Me V下依然有较高的中性化效率,所以射频负离子源在2007年被国际热核聚变实验堆（International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER）选为参考离子源。目前,世界各国核聚变研究机构均开展了射频负离子源的相关研究。对于射频负离子源,为了提高束流密度需尽可能的提高引出区的负氢离子密度,而负氢离子密度与电子温度的依赖性较强;此外,束流的均匀性强烈依赖于引出区等离子体的均匀性,而引出区等离子体均匀性可以通过引出区的电子密度分布来表征。对于电子温度、电子密度和电子密度分布等可以利用朗缪尔探针来获得。朗缪尔平面探针由于其制作工艺可以在高功率长脉冲下工作,不易烧蚀,另外平面探针的表面积大,可以收集到更大的饱和离子流（电子流）,能够有效提高信噪比。为了实现对大功率射频负离子源电子密度、电子温度、等离子体电势等等离子体参数的测量,本文主要进行了以下方面的工作。1.介绍了射频负离子源的国内外研究进展,通过了解探针诊断、微波干涉诊断和光谱诊断的研究原理,比较了各种等离子体参数诊断方法的优缺点。2.推导了朗缪尔单、双探针测量等离子体参数的基本公式,讨论了探针表面温升、磁场、探针响应时间和二次电子发射等对等离子体参数测量的影响。3.为了实现对等离子体参数的测量,研制了探针诊断系统,主要包括平面探针的设计、滤波电路的设计、数据采集和处理系统的开发。4.为了验证平面探针诊断系统的有效性,搭建了平面探针测试平台。在平面探针测试平台上获得了与理论相符的I-V特性曲线,并将测试结果与微波干涉仪的测试结果进行比较,发现测量结果的变化趋势与微波干涉仪的测量结果一致,同时发现测量结果与数值模拟结果变化趋势一致,验证了探针测量系统的有效性。5.利用自研的朗缪尔平面探针对大功率射频负离子源等离子体特性进行了分析,获得了功率、气压等对引出区等离子体参数的影响以及引出区等离子体参数的空间分布。本文通过搭建探针测试平台完成了平面探针的研制,并利用其对大功率射频负离子源的等离子体特性进行了研究,为束源的设计和优化提供了依据。